悬式覆冰绝缘子串绝缘性能分析.doc

本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目： 学 院：电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 导师姓名： 开题时间： 年月 日  1.1课题研究目的及意义 我国领土辽阔，地形地貌复杂，位于亚欧大陆东南，濒临太平洋。地貌类型多样，山多而高，地势西高东低，以青藏高原为基点，呈阶梯状向东倾斜，形成西高东低的梯级大斜面：山地、丘陵、高原、盆地和平原等地貌类型齐全，其中海拔在 1000m 以上的山地和高原超过全国土地总面积的 2/3。独特的地理条件对我国的气候有强烈的影响，气候的特征是季风盛行、大陆性强、复杂多样[4]。地理因素决定我国的输电线路走廊必然要穿过高海拔、覆冰、污秽等恶劣而复杂的气候环境地区，我国是世界上输电线路冰害最严重的国家之一。输电线路覆冰是一种严重的自然灾害，可引发输电线路过荷载、导线舞动、绝缘子串闪络等事故，严重危害电力系统的安全运行。最早有记录的输电线路覆冰事故出现在 1932 年[5,6]，在此之后，国内外均有大量关于覆冰积雪造成输电线路事故的报道。 我国是世界上输电线路及绝缘子串冰害最严重的国家之一，每年的冬季和初春季节，我国的北方地区都会出现大范围的雨雪天气，而在西南和华南地区出现程度不同的寒潮阴雨天气，造成了这个季节很多地区经常出现大面积的输电线路覆冰事故[7,8,9]：1974-1976 年在全国范围内电力系统发生了大面积冰灾事故；1984 年贵州电力系统发生了大范围的架空线路覆冰事故，全省有 27.37%的线路跳闸；2005 年春节期间，在湖南、湖北以及重庆地区，由于连续大范围雨雪天气，出现了冰灾，影响生产和生活长达一个多月；2008 年，一场百年罕见的大面积雨雪影响了我国南方大部分地区的十几个省，由于持续的雨雪冰冻天气，导致输电线路大面积覆冰，输电铁塔不堪重负倒塌断线，电力设施遭到前所未有的破坏，供电线路大范围中断，给人民的生产生活造成了巨大的损失。 因此，深入系统的研究覆冰绝缘子串，为覆冰地区的输电线路外绝缘设计提供必要的理论和试验依据，已成为当前迫切需要解决的难题，本课题的研究大大有助于本学科领域理论研究的进步。 1.2 课题国内外研究现状及趋势 0。 试验绝缘子串覆冰的量度[15,16,17]：加拿大等国家在研究中采用监测转动圆柱导体的覆冰量及厚度作为试验绝缘子串的特征量；有的研究者和运行部门，采用覆冰或融冰水的电导率(0℃)、含盐量或等值附盐密度、泄漏电流、每片绝缘子串的平均覆冰量及平均覆冰厚度、片间冰柱桥接根数或最小片间空气间隙大小等作为特征量；日前，大多数研究者认为，采用每片平均覆冰量、覆冰或融冰水电导率(0℃)、等值附盐密度等静态参数和泄漏电流等动态参数作为特征量能较为客观的反映真实情况。 重庆大学蒋兴良博士研究发现[18]：带电与不带电时绝缘子串覆冰的状态有明显差异，带电时绝缘子串覆冰更为松散，且多呈松针状；带电时绝缘子串覆冰的密度比不带电时低，且其密度与电场强度、绝缘子串的形状、结构和覆冰国内外对绝缘子串的覆冰问题始于上个世纪的 50 年代。自从上个世纪 60～70 年代以来覆冰对电力系统的危害就引起了我国广大电力工作者的关注。按照覆冰的方法可以划分为：自然覆冰和人工覆冰。自然覆冰是在严寒覆冰线段建立试验站，或利用覆冰地区的实验运行线路做绝缘子串覆冰试验；人工覆冰是在人工气候室模拟自然条件进行的覆冰试验，是研究覆冰绝缘子串电气特性的主要手段。自然覆冰与人工覆冰的差别主要有：自然覆冰符合实际情况，试验时间长且难以控制，人工覆冰易于控制，重复性好；自然覆冰受地域和季节影响而人工覆冰不受地域与季节的限制；自然覆冰试验结果分散性很大而人工覆冰重复性好，可多次重复相同试验。因此，自然覆冰多被用来观测其覆冰特性及规律，而人工覆冰试验则多被用于闪络特性研究。水电导率等有明显关系；带电时绝缘子串覆冰过程较为复杂，涉及电磁学、热力学、流体力学等多方面过程。泄漏电流的影响：泄漏电流被用来作为研究覆冰绝缘子闪络特性的一个重要参数。1965 年，Khalifa[19]对覆冰绝缘子串的闪络特性进行研究发现，覆冰绝缘子的临界泄漏电流小于污秽绝缘子的临界泄漏电流。Hara 做了泄漏电流对覆冰绝缘子闪络特性影响的试验[20]，白弧的临界电流大约为 18mA，覆冰期和冻冰期的临界电流值保持稳定，对于棒型绝缘子这个值大于 120mA，而瓷绝缘子为 180mA。复合绝缘子串及 PRTV 涂料对覆冰过程的影响[21.22.23.24.25]：在覆冰初始阶段，由于憎水性的作用，过冷却水滴不易附着在复合绝缘子串或有 PRT