[发明专利]模拟雾霾环境下的输电线路绝缘子闪络放电特性试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种模拟雾霾环境下的输电线路绝缘子闪络放电特性试验方法。

背景技术

近年来，我国雾霾天气频繁出现。雾霾发生时，空气中的可吸入有害颗粒物含量急剧增加，在对人类健康和日常出行、交通秩序带来严重影响的同时，对户外变电站支柱瓷瓶、变压器套管以及输电线路绝缘子等依靠周围空气来保证对其他设备和大地绝缘的电气外绝缘设备的安全运行也产生了巨大威胁。相关理论研究和仿真计算表明：雾霾环境出现时，高压电气外绝缘设备附近吸收水分的霾气溶胶颗粒极易发生碰撞和电离，碰撞溢出的电子附着在中性质点上并使其带电，然后在电场力作用下运动并碰撞出更多的带电粒子，使得高压设备外表面带电粒子浓度增大，并最终导致大气起始放电电压低于设备运行电压而发生闪络放电现象。最近，我国雾霾特征多发区域的输电线路运行经验也表明：空气中雾、灰霾和空气浑浊导致的输电线路绝缘子闪络放电事故确实时有发生并呈现不断增加的趋势。

目前，国内外电气类高校和科研机构对绝缘子在污秽、淋雨、覆冰等环境条件下的闪络放电试验方法研究较多，且基于雾霾也是一种特殊污秽的事实，研究人员直接将传统的绝缘子污秽闪络放电试验方法和试验规律直接应用于绝缘子雾霾闪络放电，但现场观测却表明：雾霾环境导致的绝缘子闪络放电在放电路径和电压及应对措施上都存在截然的不同之处(绝缘子污秽闪络放电路径是沿绝缘子伞群表面的沿面放电，而雾霾导致绝缘子闪络放电则是整个空气的贯穿式击穿)，因此早期开展的绝缘子污秽闪络放电试验规律并不能应用于绝缘子雾霾闪络放电。最近，国内清华大学和重庆大学研究人员通过搭建小型模拟雾霾罐(用气溶胶发生系统产生霾，用超声波水雾发生器产生雾)对单片的陶瓷和玻璃绝缘子雾霾闪络放电进行了一定研究，由于雾霾罐体积小，无法对高电压等级整支绝缘子的闪络放电试验方法进行研究，存在很大的局限性。

针对目前国内外在雾霾环境下的绝缘子闪络放电特性试验方法研究中的缺陷，以及传统的绝缘子污秽闪络放电试验方法不能应用于绝缘子雾霾闪络放电的事实，迫切需要在已有的人工气候实验室基础上通过增加云雾和灰霾发生装置来提出一种新的输电线路绝缘子在雾霾环境下的闪络放电特性试验方法，为研究绝缘子在雾霾环境下的闪络电压与雾霾浓度和化学成分的关系，进而为提高我国雾霾特征区域输电线路抗雾霾设计水平和绝缘子在雾霾环境下的运行可靠性奠定基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的绝缘子污秽闪络试验方法不能应用于绝缘子雾霾闪络放电情况的现状以及国内在绝缘子雾霾闪络放电试验方法研究领域的前述缺陷，提供一种能够模拟绝缘子的真实运行特性和闪络放电特性，能够应用于输电线路抗雾霾设计和雾霾特征区域的绝缘子运行状态评估，试验评估可靠性高、准确度高的模拟雾霾环境下的输电线路绝缘子闪络放电特性试验方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种模拟雾霾环境下的输电线路绝缘子闪络放电特性试验方法，步骤包括：

1)在人工气候室内布置模拟雾霾环境装置和搭建绝缘子闪络放电试验平台；

2)在人工气候室内产生指定浓度的云雾和灰霾，使云雾和灰霾混合形成稳定的雾霾环境；

3)测量人工气候室内的雾霾环境参数，从所有雾霾环境参数中选择一项雾霾环境参数作为当前可变雾霾环境参数；

4)在保持除当前可变雾霾环境参数以外的其他雾霾环境参数为固定值的前提下，分别控制人工气候室内的当前可变雾霾环境参数为多个不同取值，且针对每一种取值对被试验绝缘子进行闪络放电试验，将当前可变雾霾环境参数的多个不同取值及其对应的闪络放电电压进行数据拟合，得到闪络放电电压和当前可变雾霾环境参数的关系表达式；

5)判断是否已经得到所有雾霾环境参数的关系表达式，如果尚未得到所有雾霾环境参数的关系表达式，则从所有雾霾环境参数中选择下一项雾霾环境参数作为当前可变雾霾环境参数，跳转执行步骤4)；否则，跳转执行下一步；

6)将得到的所有雾霾环境参数的关系表达式作为闪络放电特性试验结果输出。

优选地，所述步骤4)的详细步骤包括：

4.1)给被试验绝缘子施加交流高压直至被试验绝缘子发生闪络放电，记录此时的闪络放电电压；

4.2)判断当前可变雾霾环境参数的当前值下进行闪络放电试验的次数是否已经达到预设次数，如果尚未达到预设次数，则在等待预设时长后跳转执行步骤4.1)；如果已经达到预设次数，则表示已完成一组当前值的闪络放电试验，跳转执行下一步；