空气间隙范文（精选3篇）
空气间隙 第1篇
飞来峡水利枢纽电站机组总装机容量140MW,安装有4台35MW灯泡贯流式机组。空气间隙设计值11mm。
水轮发电机定、转子空气间隙是一项重要的电磁参数,它对电机的其他参数、运行性能及技术经济指标有着直接的影响。设计选定的气隙值,由于种种原因,在机组安装、试运行以后会发生变化。这些原因包括制造、安装的诸因素和定转子结构部件受电磁力及离心力的作用,其中尤其与发电机转子结构特征有较大关系,在灯泡贯流式机组尤为突出。正是由于灯泡贯流式机组的结构特点,容易发生定子顶部下陷,或磁轭松动、转子支架开裂等问题,并且由于重力、磁拉力等持续作用于定子,定子下陷被认为是一种渐进性、会逐年加剧的问题。在短期或长期内,这种状况会诱发振动、过热、疲劳破坏,从而影响机组的性能,并造成故障、停机或定转子扫膛的严重事故,给电站带来巨大的经济损失。另外,由于贯流式机组结构的特殊性,其振动、摆度、压力脉动测点也需有针对性地选取。
通过发电机组空气间隙状态监测系统的建立,发电机空气间隙减少到一定值,便发出报警,提醒技术人员及时进行停机检查和维修,把事故停留在初始状态。
1 空气间隙系统的构成
飞来峡水利枢纽机组在线监测系统由传感器、数据采集单元、服务器及相关网络设备、软件等组成。系统采用分层分布式结构,按层次划分为电站层(上位机系统)和现地层两级。系统设备布置见图1。
1.1 系统网络
电站级设备和现地级设备之间采用以太网结构(网络介质为光纤,并满足工业通用的国际标准IEEE802.3和TCP/IP规约)。由于机组在线监测系统与MIS系统属于两个不同的安全区,为满足《电力二次系统安全防护规定》及“关于印发《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案的通知”的要求,系统配置了一套单向网络隔离装置,安装在机组在线监测系统与MIS系统之间。系统网络如图2所示。
1.2 现地数据采集单元
每台机组现地层设备设一个数据采集站,每个数据采集站设备集中组屏,成套在1面标准控制盘内。数据采集站负责对机组的振动、摆度、压力脉动、空气间隙、机组工况参数等信号进行数据采集、处理、分析,以图形、图表、曲线等直观的方式在屏幕上显示,同时对相关数据进行特征参数提取,得到机组状态数据,完成机组故障的预警和报警,并将数据通过网络传至状态数据服务器,供进一步的状态监测分析和诊断(见图3)。
2 系统的设备选型
2.1 传感器的选型
根据对测点的要求和传感器的特性,选择了如表1所示的传感器。
2.2 数据采集单元配置
每台机组配数据采集单元一个,数据采集单元设备安装在2260mm800mm600mm标准机柜内。机柜内放置数据采集箱2台、17″工业液晶屏1个、工业以太网交换机1个、数据共享器1个、传感器电源模块1套、交直流逆变电源1套、端子及辅件等。其具体配置如表2所示。
2.3 上位机设备及其它外设
机组在线监测系统共用一套上位机系统,每套上位机系统包括服务器及相关网络设备。上位机系统配置如表3所示。
3 空气间隙在线监测系统与机组监控系统接口
由于空气间隙在线监测系统是对实时采样数据进行分析处理,提取特征参数,得到机组状态数据,并且为进一步的状态监测分析和诊断提供依据,所以将采样数据直接送至机组监控系统意义不大,因此发电机空气间隙在线监测系统不直接接入电站机组监控系统,而是采用发送相关的报警信号至机组监控系统,让运行人员能够尽快地了解机组的异常现象。例如当发电机定转子间最小空气间隙、最大气隙偏差、定转子不圆度或磁极伸长量超过设定报警值时,启动报警继电器输出,同时还可通过各磁极空气间隙的变化趋势进行趋势预警,输出无源接点信号至电站LCU。所以在状态服务器运行的除主软件TN8000外,还同时运行的有状态监测与监控系统通信程序、TN8000中间程序、TN8000数据库写入程序、TN8000上位机通信程序等软件。
4 系统功能
4.1 实时监测功能
(1)通过安装在发电机定子内壁的4个空气间隙传感器信号的采集处理,形成各种图谱,监控各磁极气隙变化趋势,分析判断异常情况或故障。
(2)同步监视和显示发电机定转子间的最小气隙、最大气隙、平均气隙及其发生的准确角度和磁极号,给出转子中心和定子中心的偏移量,并模拟磁极周向形貌,评价机组当前的运行状态。
(3)可自动监测稳态运行、开机过程、甩负荷、停机过程等工况转换过程中各参数及其所反映的发电机定子转子结构的变化过程,并提供定转子圆度曲线、磁极形貌、气隙波形等多种监测画面,从不同的角度、分层次展现发电机气隙的状态信息,为评价机组制造、安装和检修质量,制定最佳运行工况提供依据。
(4)系统在监测过程中,提供了多种报警预警功能,在各监测界面上实时提示报警状态,报警信号可通过系统配置的继电器输出模块输出无源接点信号至电站计算机监控系统机组LCU。
(5)对机组的振动、摆度以及相关的过程量参数进行实时、并行、整周期采样,并进行相应的处理、计算和特征提取,在数据采集站液晶显示器、工程师站显示器以及网络所连的有关工作终端上以结构示意图、棒图、数据表格、曲线等形式实时动态显示所监测的数据和状态。界面丰富直观,机组信息和状态一目了然。
4.2 空气间隙分析功能
(1)系统可通过气隙圆图、磁极形貌图分析发电机定转子间的最小气隙、最大气隙、平均气隙及其发生的准确角度和磁极号,给出转子中心和定子中心的偏移量,并模拟磁极周向形貌,评价发电机气隙特性。
(2)通过监测比较不同时刻转子形貌和分析各磁极对应气隙的长期趋势,检查转子各磁极是否伸长。
(3)通过监测各气隙传感器平均间隙的长期变化趋势了解定子结构相对热膨胀规律。
(4)系统可自动调取过渡过程的气隙数据变化,评价发电机转子的机械特性。
4.3 振动摆度监测分析
(1)提供多种分析手段。分析机组的稳态数据,以评价机组在稳态运行时的状态:趋势分析(分析监测量随时间的变化趋势);时域波形分析、频域分析、轴心轨迹图、多轴心轨迹图、空间轴线图、瀑布图、极坐标图、轴心位置图、振动棒图和数字显示等。
(2)过渡过程数据分析。
能够分析和评价机组在启停机、甩负荷、变励磁、变负荷等过渡过程中的状态:过渡过程波形和频谱变化分析;过渡过程轴心位置变化;多轴心轨迹,比较机组在过渡过程中轴心轨迹的变化;级联图,比较某一监测量在过渡过程中频率成分的变化;空间轴线图,分析过渡过程中主轴姿态的变化;相关性分析,分析监测量随过程量(转速、负荷、励磁等)的变化情况;伯德图、乃奎斯特图、起停机曲线等。
4.4 压力脉动监测分析
通过监测过流部件的压力脉动,实时显示压力脉动的波形和频谱;分析压力脉动的频率成份以及压力脉动随工况的变化情况;分析各点压力脉动及其频域特性与导叶开度的关系。
5 系统数据应用分析及应用效果
5.1 系统数据测试结果及分析
该系统有3种测量形式:机组在稳态工况下进行的测量,所得结果是机组在一转内各磁极空气间隙值的变化情况,称为特征图,用直角坐标和极坐标图显示;机组在暂态工况下进行的测量,所得结果是机组在100转内各磁极空气间隙值的变化情况,用直角坐标和极坐标图显示;采样测量,其主要作用是采集机组一转内各磁极的外缘形状,不常使用。
5.1.1 特征图
特征图是机组转一圈各个传感器所测得的每一个磁极的最小空气间隙值,将各个磁极的最小空气间隙值连成曲线就形成了如图4所示的图形,横坐标是磁极编号,纵坐标是空气间隙值。图中共有4条曲线,是分别由4个传感器测得的数据绘制而成,用不同颜色区分。
图5定转子图(a)是机组产生的极坐标转子图形,由于定子图形产生需要更长一段时间数据的积累,目前系统暂时尚未生成。图6定转子圆图(b)是其它相关电厂机组产生的极坐标图形,通过比较可以得出机组定转子间偏差形态,另外在左侧显示了电站资料,包括电站名称、机组编号、传感器数量及测量时间等,右侧显示了测量结果,包括定转子圆度和偏心,最大、最小和平均空气间隙值及对应磁极号和在定子上的角度,若选择“公差”显示项,还可以一目了然的看到实测空气间隙值与规范规定值的比较等,如图7所示。
然后在实测数据基础上依据国标(GB/T 8564-2003)《水轮发电机组安装技术规范》规定,全面分析评估机组状态,如超过规定范围,必要时进行维护处理。
5.1.2 暂态图
在多台机组上的测量结果表明,机组从静止到额定转速,空气间隙一般减小1~2mm。
5.1.3 采样图
采样图的横坐标是时间,纵坐标是气隙值(见图8)。采样图是转子的平面展开图,每一个尖峰代表一个磁极,从采样图可以看出磁极的外缘形状,所有尖峰在纵坐标上的位置反应了转子的圆度,位置差别越小表示转子的圆度越好。
5.2 应用效果
及时监测贯流式机组定子下塌问题;延长带病机组的寿命;彻底取消不必要的检修停机;预防灾难性的故障。
6 结语
实践证明,机组气隙在线监测系统具有鲜明不可替代的特点,能够在恰当的时机得到恰当的信息,以便做出适当的决策。
摘要：通过对水利灯泡贯流式机组长期运行存在的故障隐患分析,阐述飞来峡机组空气间隙在线监测系统建立的必要性,介绍目前机组空气间隙在线监测系统的构成、设备选型、系统与监控系统接口等情况,最后通过TN8000软件对机组气隙等状态进行在线监测,对任一时间段的实时采样数据进行积累统计产生图形和分析报告,便于对机组的健康状态进行分析和评估。
空气间隙 第2篇
在对空气间隙放电起始电压与大气环境参数的影响的研究与分析中, 研究者发现击穿电压下降段大多出现在高湿和温度迅速下降时期。作者通过分析认为空气间隙放电起始电压的降低可能是由于电极表面得到凝露引起的。高湿环境下温度有严重下降将使空气饱和 (达到露点) , 此时若继续降温, 空气中原有的水蒸气会从空气中凝结出来, 在电极表面凝结为凝露, 这势必会对空气间隙电场产生影响。
1 电极表面有水滴时球间隙的电场分布
当空气湿度较大时, 电极表面常常会有水珠出现。我们建立模型过程中, 以半圆模拟电极表面附着水珠的情况, 当电极表面只有一个水滴出现时, 电极空气间隙电场分布如图1所示。由图1可见, 当电极表面的顶点处有水珠时, 电场分布的总体趋势不变;但水珠周围的电场发生改变, 即水珠的存在畸变了原电场, 水珠内部电场强度微弱 (类似于导体) , 最大场强出现在水珠顶端, 见图2。
在电极性质、分布及介质不变的情况下, 外加电压的大小并不改变电场分布, 只是场强与外加电压成正比上升。可以设想, 在有上述水珠的情况下, 改变外加电压值, 随着外加电压的提高, 球间隙中电场的最大值正比的上升, 当达到空气介电强度也即33.9kv/cm时, 间隙将击穿, 此时的外加电压应为31.6kv。
2 水珠大小对球间隙最大电场的影响
当水珠大小变化时, 电场的最大场强也会有相应的变化。表1给出了水珠大小变化 (水珠位置保持在球顶处不变) 时的最大电场值的情况, 最大场强随水珠半径的增大而减小, 但变化不大。在水珠半径从0.05mm增加到1.0mm时, 电极间隙最大场强减小了2.6%。当电极附着水珠时, 水珠的大小对电极间最大场强有一定影响, 但影响较微弱。
3 利用有限元法对凝露电场进行定量分析
有限元法是静电场数值计算中常用的方法, 有限元法在20世纪50年代初开始应用于力学问题, 1965年, 有限元法开始应用于电气工程中, 有限元法是以变分原理和剖分插值为基础的一种数值计算方法。当电极表面产生凝露时, 短时间内我们可以将凝露和电极看作是不动的, 因此可以当做静电场来分析。静电场中, 在各向同性、线性、均匀介质中, 电位小满足泊松方程或拉普拉斯方程:
电极凝露电场定解问题是由对应的电磁场方程组和定解条件组成的。若用有限元法求解, 则首先需确定与定解问题等价的泛函问题即变分问题。由于电磁场方程中拉普拉斯方程是泊松方程的一个特例, 现以齐次第一类边界条件的泊松场为例来说明凝露电场的极值问题。
在泊松场中, 泛定方程:
定解条件:φ/s=0 (S为定义域的闭合边界)
可以证明, 齐次边界条件的拉普拉斯算子为自伴随算子, 即有:
上式中φ和Ψ是在定义域内的两个任意函数。该泛定方程必与下列变分问题:
等价, 且有唯一解。
整理后可得:
在电磁场计算中, 极值一般都指极小值。式中的积分项称为对应于泊松方程的泛函:式中V表示场域。对上式进行积分变换, 可得:
F (φ) =-12∫vε|φ|2-12∫∫sεφφnds-12∫vρφdV
其中S是包围V的闭合曲面。
对于齐次第一类边界条件和齐次第二类边界条件, 上式可以化简为:
推导可得, 对应于齐次第二类边界条件和非齐次第一类边界条件的泊松场, 相应的条件变分问题为:
undefined
式中的ρ′表示电位面积的电荷。
通过以上计算分析, 我们可以看出, 在有凝露的情况下, 电极凝露电场已自动满足齐次第三类边界条件, 同时也满足非齐次第二类或第三类边界条件。当湿度大于一定限度时, 放电起始电压有较大降低。
4 结束语
在实验中, 作者发现各个监测点放电起始电压有下降的情况, 放电起始电压降低段往往伴随着高湿环境和降温阶段, 在高湿情况下, 温度的迅速下降则造成了相对湿度的急速增加, 同时造成空气容纳水蒸气的饱和, 形成了雾滴, 雾滴与一些地方的灰霾天气结合起来形成了严重的雾霾 (放电起始电压降低时能见度大多在10km以下) 。同时凝露现象造成放电极的表面凝结了小水珠, 改变了电场分布。因此, 当电极上凝结有露水时, 必须及时对露水进行处理, 不然可能对用电设备造成危害, 甚至影响整个电网的稳定运行。
摘要：根据电磁场基本原理, 利用相关有限元计算软件, 分析电极表面凝露的情况下, 空气间隙电场分布的变化, 并研究了凝露对空气间隙放电电压的影响。
关键词：凝露电场,间隙电场,有限元分析法
参考文献
[1]吴广宁.高电压技术[M].北京:机械工业出版社, 2007, (5) :149.
空气间隙 第3篇
随着我国电力需求的快速上升，电网规模迅速扩大，为缓解线路走廊紧张的问题[1,2,3,4]，对优化高压输电线路外绝缘设计、减小杆塔体积、压缩走廊宽度提出了更高的要求[5]。
自2004年以来，国家电网公司系统管辖的220kV及以上电压等级输电线路风偏故障呈多发趋势，主要分布在江苏、山东、山西、湖北、河北、河南、安徽等省份[6]。绝大多数风偏闪络是在工作电压下发生的，重合闸成功率低，易导致线路停运，给国民经济造成了重大损失[6,7,8]。如能针对输电线路杆塔间隙采用有效的措施，提高间隙绝缘强度，可为防止输电线路风偏闪络事故发生提供思路，具有重要的理论和实际工程意义。
本文开展了工频电压下棒-板短间隙的放电试验，针对电极的表面结构分析间隙放电机理，总结影响空气电离的规律，采用在电极表面附着绝缘材料的方法，以提高间隙击穿电压，并根据获得的试验数据进行合理推算，可为高压线路间隙提高绝缘强度提供重要的方法参考。
2 试验装置和方法
2.1 试验设备和试品
试验在间隙距离可调的放电试验平台上进行，平台加装电极位置距地面高度1.1m，如图1所示;工频试验变压器参数为30kVA/100kV，电容分压器分压比5000∶1，试验电源设备如图2所示。
棒电极端部为半球形，直径30mm;板电极采用不锈钢板，尺寸分别为40cm×40cm×0.2cm和30cm×30cm×0.2cm，表面平整，边缘倒角，如图3所示。
根据气体放电理论，高电压下电极(包括所有中间电极)在气体放电中扮演着非常重要的角色，即在气体放电的过程中电极会源源不断地提供和接收带电粒子。因此，本文以此为出发点，采用在电极表面附着绝缘材料的方法，可从三个方面提高间隙的绝缘强度。
(1)绝缘材料能够抑制电极表面电离，减少带电粒子的生成，进而减缓放电通道的形成。
(2)绝缘材料能够阻碍电极对带电粒子的吸收，进而延缓放电通道贯穿，提高间隙放电电压。
(3)设计合理的绝缘材料可以使得电弧绕行而不被击穿，使得间隙放电通道长度大大增加，从而可提高间隙放电电压。
绝缘材料相关参数如表1所示。
2.2 试验方法
试验中棒电极为高电位，板电极为零电位，并用绝缘胶将绝缘材料粘附在板电极中央，使绝缘板、板电极、棒型电极中心保持在一条线上，待绝缘胶完全固化后进行试验。试验接线示意图如图4所示，试验布置如图5所示。
试验采用均匀升压法，首先将电压加至预期放电电压的50%，随后缓慢均匀升压，直到间隙击穿，记录温度、湿度和气压等环境参数。每10次击穿试验后，用细砂纸打磨电极表面，并用酒精棉球擦洗。每组试验进行5次，每次试验间隔1～2min，取其中有效数据3～5个，计算平均值作为该情况下工频击穿电压。
3 试验结果及分析
3.1 棒-板电极未附着绝缘材料间隙放电特性试验
对未附着绝缘材料的棒-板间隙进行放电试验，试验数据作为后续试验的基础值，如图6所示。不同尺寸板电极对工频击穿电压的影响表明，在本试验布置情况下，不同大小的板电极的试验数据基本一致，因此，可忽略不同板电极造成的放电电压差异。
获得拟合函数如下:y=273.2x0.05045-255,R2=0.9979。其中，y为间隙击穿电压，单位:k V;x为电极间距，单位:cm。
3.2 板电极附着绝缘材料间隙放电特性试验
试验选用4mm厚绝缘胶板，并将绝缘胶板裁剪成直径为200mm的圆形，电极间距为5mm。典型放电路径如图7所示。
观察试验放电路径可以发现，当绝缘胶板厚度较大时，胶板不能被击穿，电弧绕过绝缘胶板，放电以沿面的形式发展。
首先，电弧从接高压棒侧发出并逐步发展至绝缘胶板表面;随后，电弧发生弯曲并沿着胶板表面向边沿方向继续发展，直至到达板电极，如图7(a)和图7(b)所示。初始电弧为亮紫色，随后变化成橘红色直至熄灭，如图7(c)和图7(d)所示。
分析电弧的发展过程，可以分为两个阶段。
(1)电弧从高压棒极发出直至绝缘胶板表面。
(2)电弧沿着胶板表面继续发展直至到达板电极表面，为沿面放电。
3.3 板电极表面附着绝缘板的结构对击穿电压的影响
选用绝缘强度较高、稳定性较好的环氧树脂板作为绝缘屏障，并分别改变板电极大小、间隙长度、绝缘材料尺寸参数开展试验研究。将不同尺寸的极板与环氧树脂板组合进行分组试验，分别记为(a)、(b)、(c)、(d)、(e)5组，试验相关参数如表2所示。
3.3.1 不同组合下电极间距对击穿电压变化的影响
试验过程中，环氧树脂板均未被击穿。电压随电极间距变化的曲线如图8所示，加装环氧树脂板后，间隙击穿电压均有所提高，击穿电压提高幅度随电极间距增大而逐渐降低，且不同组击穿电压趋势基本一致。
3.3.2 电压变化和K值的关系
取绝缘屏障上最短放电路径与电极间距的比值为k。将每种组合下电压变化随电极间距变化的关系曲线和k值随电极间距变化的关系曲线进行对比分析，如图9所示。
从图9可以看出，当材料不被击穿时，电压变化与k值两条曲线的趋势基本一致，这说明当材料的绝缘强度足够时，电压提高幅度与电极间距、材料尺寸之间的配合有很大关系，而k值是影响配合的重要因素。
当间隙固定且材料绝缘强度足够时，k取值需在合适范围内。若k值过大则造成绝缘材料被击穿，击穿电压提高幅度将大大降低，甚至为负值;若k值过小时，将起不到提高电压的效果。k值的选取应尽量使材料自身绝缘强度得到充分利用，又留有足够的裕度防止材料发生绝缘击穿。
4 输电线路杆塔间隙绝缘屏障参数设计
在杆塔表面加装环氧树脂板的方法提高间隙绝缘强度，以防止特高压输电线路风偏闪络事故，本文采用两种推算方法对绝缘屏障参数进行设计。
我国1000kV交流输电线路最小空气间隙建议取值为2.7m(海拔高度H≤500m)[9]，此时实际工频放电电压试验值为，留有较大的裕度;实际线路中最大运行相电压为，按文献[5]中的试验数据知该工频电压下最短空气间隙距离为Dmin=1.8m，由风偏或其他原因导致间隙距离D<1.8m时，将发生闪络事故。
在安装绝缘屏障时，其设计参数应在不改变现有绝缘强度或绝缘裕度的原则下选取。所以，计算仍以838.8kV有效值作为前提，为便于分析，本文将我国1000kV交流输电线路最小空气间隙建议值2.7m作为临界间隙距离，分析安装绝缘屏障后间隙绝缘强度可提高的百分比。。
(1)推算方法1
试验数据汇总如表3所示，其中，m为同间隙下电压提高值与绝缘屏障上最短放电路径的比值，单位:k V/cm。取合适的数据进行推算。
经过对比分析发现，第(c)、(d)、(e)组数据稳定性较好，且规律性较强，因此，选取该组数据中间距分别为5cm、7cm、10cm时进行推算。
根据工程实际，当选用1cm厚度的环氧树脂板进行设计时，存在k的最大值，使得绝缘屏障处于临界被击穿的状态，因此，结合实际对不同组合下间隙击穿电压函数f(x)进行数据拟合，其中x为绝缘屏障上最短放电路径与电极间距的比值，即k值。
注:表中加黑的数字为推算方法1计算时所选取的数据。括号中为m的值，单位:k V/cm。
当电极间距为5cm时，拟合结果为:
函数最大值点:(11.48,75.66)
其中，102kV为1cm厚度环氧树脂板的额定耐压值;41.2kV为电极表面未附着绝缘材料时的击穿电压;算式所得结果为当绝缘屏障临界被击穿时材料自身绝缘强度利用率，下同。
当电极间距7cm时，拟合结果为:
函数最大值点:(7.715,77.20)
当电极间距10cm时，拟合结果为:
函数最大值点:(4.619,87.95)
分析上述数据可以发现，材料自身绝缘强度的利用率都在30%左右，由此推算到特高压等级间隙。以电压为838.8kV为例，若提高间隙绝缘强度10%，即提高83.9kV，以30%材料绝缘强度利用率计算，材料初始绝缘强度应为279.7kV，则材料厚度d应为279.7/102≈2.7cm，即通过推算可得，若提高间隙绝缘强度10%，大约需要2.7cm厚的环氧树脂板;由表3中(c)、(d)、(e)组数据可知，各试验组的m值均大于0.5kV/cm，以0.5kV/cm计算可得沿面放电距离应为(83.9/0.5)×2=335.6cm，即环氧板边长l为3.36m。
(2)推算方法2
根据电弧在空气间隙和绝缘屏障(环氧板)沿面的放电路径长度和放电电压进行拟合，选取典型试验数据进行分析，获得不同绝缘屏障参数下的间隙击穿电压函数，拟合函数如表4所示。其中z为击穿电压，单位:k V;k1、k2分别为环氧板上沿面放电电压梯度和空气间隙上的放电电压梯度，单位:kV/cm;x、y分别为电弧在环氧板上沿面和空气间隙上的放电距离，单位:cm。
除去异常点后求出k1、k2的平均值，分别为1.75kV/cm、1.90kV/cm。
特高压交流线路杆塔I型串间隙距离D=2.7m时将发生闪络，取y=270cm进行推算;此时若将绝缘强度分别提高10%、20%、30%，可得对应的绝缘屏障边长l，厚度d仍参照第1种推算方法计算。
两种方法推算的绝缘屏障参数如表5所示。由表5数据可以看出，安装绝缘屏障可将间隙的绝缘强度提高10%～30%，特别是提高风偏情况下的绝缘裕度，从而可保证线路的安全稳定运行。
杆塔间隙优化结果如表6所示。在现有设计绝缘强度不变的前提下，为提高工程经济性，减小杆塔间隙尺度，采用绝缘屏障技术，可以将目前工程采用的最小安全距离减小到2.57m、2.43m、2.3m。
本文杆塔绝缘屏障参数是基于短空气间隙试验数据推导提出的，为进一步深化绝缘屏障技术，实现在输电工程中的应用，在后续研究中还将开展特高压杆塔真型塔头带绝缘屏障空气间隙放电特性试验，获得真型试品特性参数，指导工程应用。
5 结论
本文针对提高输电线路间隙绝缘强度的问题开展了试验及理论分析研究，主要研究结论如下。
(1)在零电位电极处安装绝缘板可以阻碍放电通道形成，增加间隙放电通道长度，能够有效提高间隙击穿电压。
(2)采用棒-板电极获得的绝缘屏障条件下间隙击穿试验数据显示，在不同绝缘配合下，当绝缘屏障厚度为1cm，面积分别为40cm×40cm、45cm×45cm、70cm×70cm时，间隙绝缘强度提高幅度变化范围在0～110%之间，提高幅度与电极间距、材料尺寸之间的配合密切相关。
(3)提出在杆塔表面加装绝缘屏障，以提高导线-杆塔间隙绝缘强度，特别是针对风偏情况，防止发生风偏闪络事故。并依据试验数据分别采用两种推算方法对防止特高压交流输电线路风偏闪络事故的绝缘屏障进行了参数设计。采用设计参数内的绝缘屏障以防止发生风偏事故时，在最短间隙距离不变的条件下，可将间隙绝缘强度提高10%～30%;在绝缘强度不变的条件下，可分别降低最短间隙取值至2.57m、2.43m、2.30m。
摘要：为有效提高输电线路空气间隙绝缘强度,降低线路风偏闪络故障率,本文首先采用典型棒-板电极,开展了绝缘屏障条件下的间隙击穿试验,提出了加装绝缘屏障提高间隙击穿电压的基本方法,然后基于该方法,结合杆塔间隙试验数据,提出了特高压交流输电线路杆塔空气间隙的绝缘屏障参数。研究表明,在零电位电极处安装绝缘屏障,能够阻碍放电通道的形成,并增加间隙放电通道长度,可提高间隙的击穿电压;特高压杆塔应用绝缘屏障,可以提高杆塔间隙绝缘强度,减小塔头设计,是一种具有实用价值的输电线路优化设计和运维技术。
关键词：输电线路,空气间隙,绝缘强度,绝缘屏障,风偏闪络
参考文献
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