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基于泄漏电流的直流绝缘子污闪研究

作　者: 韩文奇
导　师: 孙长海
学　校: 大连理工大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 直流绝缘子泄漏电流污闪电压 PLC
分类号: TM216
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着国民经济的持续快速发展,我国对于电能的需求日益增长,在国家实施“西电东送”战略的同时,超、特高压输电线路得到了迅猛的发展。在已投入运行的高压直流输电线路中,经常会因为绝缘子污秽闪络而引起长时间、大面积停电事故,造成巨大经济损失。目前尚无理想的绝缘子质量检测设备,这在很大程度上阻碍了绝缘子制造业的快速发展,影响了电力系统对服役绝缘子寿命的预测与评估。近年来,国内外的科研人员对污闪机理进行了深入研究,发现泄漏电流便于测量且与污闪放电的发展过程密切相关,可以综合反映绝缘子的受潮程度、污秽程度、最大耐受电压以及形状等因素的影响。因此,在潮湿污秽条件下对绝缘子进行泄漏电流的研究具有重要意义。本文首先依据绝缘子的介质等效电路理论,构建了绝缘子在直流电场作用下的泄漏电流分布模型,遴选了影响模型的边界条件,进行研究与实验。然后研究了直流绝缘子的泄漏电流特性和测量技术,设计了一套基于泄漏电流的绝缘电阻测量系统。该系统主要由便携式高压电源、数据采集箱和操作控制箱三个部分构成。最后搭建了人工高压实验室,通过控制实验室中湿度、灰密和盐密等影响污闪的特征量模拟了绝缘子在自然环境下的运行条件,对用在特高压线路里的直流绝缘子进行了人工污秽实验,并通过数理统计的方法研究分析了试验结果。经过实验比对分析,给出了反映绝缘子污闪特征量的关系式,所得结论对于实际输电线路的防污设计、运行维护具有重要的参考意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 课题的研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-16
    1.2.1 国外绝缘子检测的研究现状  9-10
    1.2.2 国内绝缘子污闪的研究现状  10-16
  1.3 论文研究的目的和意义  16
  1.4 研究工作于主要内容  16-18
    1.4.1 主要研究工作  16-17
    1.4.2 论文结构与主要内容  17-18
2 绝缘子的闪络原因及污闪特征  18-23
  2.1 绝缘子介质等效电路  18-19
  2.2 绝缘子污闪的模型  19-21
    2.2.1 绝缘子污闪的物理模型  19
    2.2.2 绝缘子污闪的数学模型  19-21
  2.3 污闪产生的过程  21-22
    2.3.1 形成污闪的原因  21
    2.3.2 绝缘子的污闪过程  21-22
  2.4 本章小结  22-23
3 泄漏电流测量系统的设计  23-33
  3.1 系统的总体设计  23-24
  3.2 系统硬件设计部分  24-28
    3.2.1 直流高压发生器的设计  24-25
    3.2.2 数据采集模块的设计  25-28
  3.3 系统软件设计部分  28-31
    3.3.1 PLC模块程序设计  28-29
    3.3.2 上位机人机交互界面的设计  29
    3.3.3 数据库的设计  29-30
    3.3.4 PLC与上位机的通讯  30-31
  3.4 抗干扰设计  31-32
    3.4.1 硬件抗十扰措施  31
    3.4.2 软件抗干扰措施  31-32
  3.5 本章小结  32-33
4 绝缘子特性试验  33-50
  4.1 试验准备  33-35
    4.1.1 试验试品  33-34
    4.1.2 试验环境  34-35
  4.2 试验步骤  35-36
  4.3 绝缘电阻试验  36-39
  4.4 耐受盐密试验  39-41
  4.5 泄漏电流试验  41-48
    4.5.1 不同湿度下泄漏电流试验  41-45
    4.5.2 不同盐密下泄漏电流试验  45-47
    4.5.3 不同灰密下泄漏电流试验  47-48
  4.6 污闪电压试验  48-49
  4.7 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-53
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  53-54
致谢  54-55

基于泄漏电流的直流绝缘子污闪研究

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