[发明专利]基于绝缘子表层功能梯度改性的GIL/GIS金属微粒启举抑制方法

说明书

本发明公开一种基于绝缘子表层功能梯度改性的GIL/GIS金属微粒启举抑制方法。基于环氧树脂绝缘子表层功能梯度优化设计，利用氟化处理技术对环氧树脂绝缘子进行表层功能梯度改性，获得具有表层功能梯度改性的环氧树脂绝缘子。装有表层功能梯度改性环氧树脂绝缘子的高压直流GIL/GIS系统，能够减小金属微粒向绝缘薄弱处运动所需的轴向梯度力，对距离环氧树脂绝缘子不同位置处、不同形状的金属微粒的启举具有明显的抑制作用。通过对环氧树脂绝缘子进行表层功能梯度改性处理，实现对GIL/GIS系统中金属微粒运动的抑制。对治理高压直流GIL/GIS中金属微粒污染具有重要的价值和意义。

技术领域

本发明涉及电气工程高压输电领域，具体涉及一种基于绝缘子表层功能梯度改性的GIL/GIS金属微粒启举抑制方法。

背景技术

高压直流GIL/GIS长期运行时，普通盆式绝缘子或支柱绝缘子表面电荷积聚极不均匀，对附近的金属微粒产生向绝缘子表面运动的电场轴向梯度力，故绝缘子附近的金属微粒易向绝缘子表面运动，最终引发气隙击穿、局部放电、沿面闪络等绝缘故障，严重劣化高压直流GIL/GIS的绝缘性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于环氧树脂绝缘子表层功能梯度改性的GIL/GIS金属微粒启举抑制方法，在高压直流GIL/GIS中金属微粒运动治理方面提供一种新的治理思路。

为了实现上述目的，本发明所用的技术方案如下:一种基于绝缘子表层功能梯度改性的GIL/GIS金属微粒启举抑制方法，包括下列步骤：

(1)基于高压直流(包括±160kV、±200kV、±320kV、±550kV、±800kV)GIL/GIS运行工况下环氧树脂绝缘子(包括盆式绝缘子/支柱绝缘子)表面电势分布，将环氧树脂绝缘子表面划分为三个区域。环氧树脂绝缘子安装前，将区域二、区域三用聚四氟乙烯抗腐蚀胶带粘住。将绝缘子放置在反应釜内，反应釜内充入体积比为1：10～1：1的氟气与惰性气体的混合气体，反应气体温度10～50℃、气体压力0.01～0.1Mpa，对环氧树脂绝缘子进行15-30min的表层结构改性处理，改性处理后区域一的表面电导率为5.02×10^-14S-5.05×10^-14S。

(2)去除区域三的聚四氟乙烯抗腐蚀胶带，将绝缘子放入反应釜内进行15-30min的表层结构氟化处理，获得表层功能梯度改性的环氧树脂绝缘子。表层功能梯度改性的环氧树脂绝缘子表面电导率呈梯度分布，其中，区域一表面电导率：6.50×10^-13S-6.55×10^-13S、区域二表面电导率：5.80×10^-15S-5.85×10^-15S、区域三表面电导率：5.02×10^-14S-5.05×10^-14S。

(3)对装有表层功能梯度改性环氧树脂绝缘子的高压直流GIL/GIS系统进行1～10小时额定直流电压预压，预压结束后测试距离环氧树脂绝缘子凸面不同位置处的金属微粒(包括球形金属微粒、线性金属微粒、金属粉尘)启举电压。

进一步地，高压直流GIL/GIS涉及的电压等级包括±160kV、±200kV、±320kV、±550kV、±800kV。

进一步地，环氧树脂绝缘子包括盆式绝缘子、支柱绝缘子。

进一步地，金属微粒包括球形金属微粒、线性金属微粒、金属粉末。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：