CN201226281Y - 110kV防冰闪复合绝缘子串 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力输电线路使用的110kV防冰闪复合绝缘子串，包括一个其上串接有多片绝缘子伞的110kV合成绝缘子串，在绝缘子串杆体的顶部或中部位置处加装有一个或多个直径大于绝缘子伞的大伞裙。本实用新型通过上述的大小直径相间的绝缘子串组合方式，提高了绝缘子串的平均覆冰桥接时间，改善了覆冰绝缘子串的电气性能，在覆冰时，该绝缘子串闪络电压明显提高；同时，由于增爬裙外径大，难形成连续的冰柱，在冰雪融化时也不会造成雨闪。产品具有结构合理、性能可靠、能有效提高污秽覆冰合成绝缘子交流闪络电压的优点。

Description

110kV防冰闪复合绝缘子串

技术领域

本实用新型属于高压电气装置技术领域，涉及一种电力输电线路使用的110kV防冰闪复合绝缘子。

背景技术

绝缘子串覆冰闪络是严重危害电力系统安全运行的事故之一，由其引发的事故将严重危害电网的安全运行。在我国以及美国、加拿大、日本、俄罗斯等许多国家和地区，每年都会发生因覆冰引起的输电线路跳闸故障，其中相当多数是因绝缘子串覆冰闪络而引起的，造成了巨大的经济损失。由于冰灾事故的频繁发生，覆冰特别是污秽覆冰对绝缘子串电气特性的影响已引起极大关注。自上世纪五十年代以来，国内外就开始对绝缘子覆冰问题进行研究。许多国家对覆冰绝缘子短串(5～7片)闪络特性进行了较多的研究。但迄今为止，所做的研究均还存在有一定局限性，如串长较短，研究方法不统一，且对防冰闪措施的研究很少，特别是对110kV以上长串绝缘子防冰闪措施的研究更少，也未能提出最佳的提高污秽覆冰合成绝缘子交流闪络电压的优化结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种结构合理、性能可靠、能提高污秽覆冰合成绝缘子交流闪络电压的110kV防冰闪复合绝缘子。

本实用新型的上述发明目的是通过对传统的110kV合成绝缘子串产品在结构上加以改进而得以实现的，它以陕西地区110kV输电线路用的合成绝缘子为目标，通过对各种插花型合成绝缘子对比试验，建立110kV复合绝缘子覆冰及污秽共存状态下的电场计算模型，对其电场分布进行仿真计算，综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果，提出能提高污秽覆冰合成绝缘子交流闪络电压的优化伞型结构。该110kV防冰闪复合绝缘子包括一个其上串接有19～25片直径Φ60～Φ140mm的绝缘子伞的110kV合成绝缘子串，在绝缘子串杆体上加装有至少一个直径大于绝缘子伞的大伞裙(增爬裙)。实际设计结构中，大伞裙可以加装在绝缘子串杆体的上部及中部等位置处。

本实用新型通过以上所述的大小直径相间的绝缘子串组合方式，可以提高绝缘子串的平均覆冰桥接时间，改善覆冰绝缘子串的电气性能；试验结果也表明，在覆冰时，加装增爬裙的绝缘子串闪络电压明显提高；同时，由于增爬裙外径大，难形成连续的冰柱，在冰雪融化时，由于增爬裙的阻隔，也不会造成雨闪。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图2为本实用新型另一个具体实施例的结构示意图。

图3为本实用新型第三个具体实施例的结构示意图。

图4为普通110kV合成绝缘子的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。

参见附图，本实用新型所述的110kV防冰闪复合绝缘子串是通过在普通110kV合成绝缘子串杆体上加装一个或多个大伞裙的形式构成，大伞裙的直径均大于绝缘子伞3的直径(Φ60～Φ140mm)。具体实施中，综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果，本实用新型提出如附图1～3所示的几种能提高污秽覆冰合成绝缘子交流闪络电压的优化伞型结构，并通过相关覆冰闪络试验使之与图4所示的普通110kV合成绝缘子串(D型)进行防冰闪性能的比较。

A型：在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙1(图1)；

B型：在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙1，在绝缘子串杆体中部位置处加装有一个直径Φ250～Φ300mm的次大伞裙2(图2)；

C型：在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙1，在绝缘子串杆体的约1/3位置处和约2/3位置处各加装有一个直径Φ250～Φ300mm的次大伞裙2(图3)。

复合绝缘子串的参数

 

绝缘子编号	结构高度/mm	爬电距离/mm	表面积/cm2
				A	1340	3475	4945.46
B	1340	3410	5669.61
				C	1340	3265(3575)	5880.46
D	1340	3265	4159.08

本项目对四种绝缘子穿共进行60天覆冰闪络试验。每次试验将四种复合绝缘子同时悬挂在大型人工气候室中央的旋转的电动吊葫芦上，使四种绝缘子的覆冰条件基本保持一致。绝缘子串在进行覆冰前采用固体涂层法染污，染污前进行了预处理，使其处于亲水状态。染污绝缘子在实验室自然环境阴干24h后进行覆冰。染污时，污秽等级分三种，具体实施中，等值盐密ESDD取0.05、0.08、0.15mg/cm³，灰密NSDD取0.3、0.48、0.9mg/cm³，即灰密与盐密的比值取1：6。覆冰时所采用的覆冰水电导率为80μs/cm(折算到20℃时的值)，绝缘子串覆冰时的环境温度为-4～-8℃，以保证绝缘子表面的覆冰为雨凇，其平均覆冰密度在0.8g/cm³左右。

通过试验设计者观察到，在控制基本一致的覆冰状态下，四种不同伞型结构的110kV绝缘子串的覆冰闪络电压均随覆冰前表面染污程度的增加而降低，其间隙闪络电压梯度也随覆冰前表面染污程度的增加而降低。例如：对于D型复合绝缘子，当ESDD/NSDD分别为0.05/0.3mg/cm²、0.08/0.48mg/cm²和0.15/0.9mg/cm²是，其闪络电压分别为135.61kV、123.63kV和108.52kV；对于C型绝缘子，当ESDD/NSDD分别为0.05/0.3mg/cm²、0.08/0.48mg/cm²和0.15/0.9mg/cm²是，其闪络电压分别为164.73kV、143.19kV和128.62kV。另外，在控制基本一致的覆冰状态下，覆冰前复合绝缘子串表面染污相同时，四种不同伞型结构的复合绝缘子的覆冰闪络电压不同，其闪络电压由高到低的顺序依次是C、B、A、D。例如，当ESDD/NSDD为0.05/0.3mg/cm²时，C、B、A、D四种绝缘子的闪络电压依次是164.73kV、151.32kV、143.28kV、135.61kV，其中最高的C型比最低的D型高21.5％；当ESDD/NSDD为0.15/0.9mg/cm²时，C、B、A、D四种复合绝缘子的闪络电压依次是128.62kV、121.29kV、114.34kV、108.52kV，其中最高的C型比最低的D型高18.5％。从覆冰过程可以看出，由于C型复合绝缘子上、中、下3个加大伞裙的遮挡作用，使得伞裙间的冰凌减小，具有较长的空气间隙，因而具有较高的闪络电压。

在混合凇和雨凇覆冰气候下，不同伞型结构的110kV复合绝缘子覆冰情况电场仿真分析研究表明：加装2～4个大伞增爬裙的复合绝缘子，其表面电场分布较普通绝缘子均匀，而且由于大伞数的作用，在小伞被冰棱完全桥接后，大伞冰棱和小伞冰棱空气间隙上的压降相对空气间隙长度来说较小，电弧沿大伞冰棱发展的可能性很小，使得大伞提供的泄漏距离能得到充分利用，冰闪电压高于其它几种绝缘子串，说明110kV复合绝缘子串加装增爬裙可以提高其冰闪电压，复合绝缘子适当加装大伞增爬裙提高冰闪电压明显，相比普通型110kV合成绝缘子串可以提高冰闪电压约15.8％～21.5％。

本实用新型中的C型复合绝缘子串已在宝鸡供电局110kV雍石等线路通过试运行。运行结果证明：复合绝缘子阻断冰凌桥接伞裙防止了复合绝缘子覆冰闪络。

Claims (4)

1、一种110kV防冰闪复合绝缘子，包括一个其上串接有19～25片直径Φ60～Φ140mm的绝缘子伞(3)的110kV合成绝缘子串，其特征是在绝缘子串杆体上加装有至少一个直径大于绝缘子伞(3)的大伞裙。

2、根据权利要求1所述的110kV防冰闪复合绝缘子串，其特征是在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙(1)。

3、根据权利要求1所述的110kV防冰闪复合绝缘子串，其特征是在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙(1)，在绝缘子串杆体中部位置处加装有一个直径Φ250～Φ300mm的次大伞裙(2)。

4、根据权利要求1所述的110kV防冰闪复合绝缘子串，其特征是在绝缘子串杆体上部加装有一个直径Φ350～Φ500mm的大伞裙(1)，在绝缘子串杆体的约1/3位置处和约2/3位置处各加装有一个直径Φ250～Φ300mm的次大伞裙(2)。

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