一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法技术

本发明专利技术涉及一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其主要技术特点是：制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品；将加大伞间距的500kV复合绝缘子试品悬挂于人工模拟气候实验室通过均匀升压法进行冰雪闪络试验；对500kV复合绝缘子冰雪闪络试验结果进行分析闪络电压最高的加大伞间距方案。本发明专利技术设计合理，其通过制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品并进行500kV复合绝缘子不同加大伞间距开展覆冰雪闪络试验，根据试验结果对其间距进行优化，得出试验结果对比，作为一套体系完整的试验流程，可指导不同地区不同程度500kV复合绝缘子加大伞间距优化的试验，具有全面准确性、易于实现等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法
本专利技术属于防冰雪复合绝缘子
，尤其是一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法。
技术介绍
随着我国电力工业的迅猛发展，系统装机容量和输电线路电压等级都在不断提高，高压、特高压电网的建设和运行，对电力系统运行的安全性和可靠性要求也越来越高。我国是输电线路覆冰较为严重的国家之一，大面积冰灾事故在我国屡有发生，华中的湖北、湖南、河南、江西等省及三峡地区，西南的云南、贵州、四川，华北的河北、山西、内蒙及京津唐地区，西北的青海，东北的辽宁等省(区)都发生过输电线路覆冰事故。近年针对华北电网部分冰雪闪络地区的输电线路进行了防冰雪改造试验，电力部门采用具有加大伞裙的复合防冰雪绝缘子，并且保持悬垂串为双串设计，以改善线路防冰雪闪络、防风偏、掉串能力。但是，双串设计如II型、V型和倒V型等悬挂方式对现有外绝缘性能的影响尚无综合考虑，特别是与防冰雪复合绝缘子串在实际运行过程中密切相关的机械强度、耐污闪能力和防雷击性能，尚未开展系统的研究工作。因此，开展输电线路防冰雪复合绝缘子双串悬挂条件下的性能研究，对双串悬挂方式的机械特性、防污闪、防雷击等方面进行理论计算与仿真分析，以便为后续试验与技改措施中提供依据是目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，可有效地对双串悬挂方式的机械特性、防污闪、防雷击等方面进行分析并为后续试验与技改措施中提供依据。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，包括以下步骤：步骤1、制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品；步骤2、将加大伞间距的500kV复合绝缘子试品悬挂于人工模拟气候实验室通过均匀升压法进行冰雪闪络试验；步骤3、对500kV复合绝缘子冰雪闪络试验结果进行分析闪络电压最高的加大伞间距方案。所述步骤1的具体处理方法包括以下步骤：⑴制作出可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元；⑵使用可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元拼装成三种类型的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品。所述可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元包括低压端球窝单元、可拼接复合绝缘子加大伞单元、可拼接复合绝缘子普通伞单元和可拼接复合绝缘子高压端球头单元；所述低压端球窝单元由低压端金属球窝、低压端绝缘件构成，低压端金属球窝设置在低压端绝缘件的一端；所述可拼接复合绝缘子加大伞单元包括复合绝缘材料加大伞、复合绝缘材料小伞、玻璃纤维芯棒螺栓和玻璃纤维芯棒螺母，复合绝缘材料加大伞与复合绝缘材料小伞安装在一起，玻璃纤维芯棒螺栓设置在复合绝缘材料加大伞的外端，玻璃纤维芯棒螺母设置在复合绝缘材料小伞的外端；所述可拼接复合绝缘子普通伞单元包括连接在一起的复合绝缘材料大伞、复合绝缘材料小伞；所述可拼接复合绝缘子高压端球头单元包括高压绝缘件和高压端金属球头，所述高压端绝缘件设置在高压端金属球头的一端。所述低压端绝缘件包覆复合外绝缘材料，其内部为玻璃纤维芯棒；所述高压端绝缘件包覆复合外绝缘材料，其内部为玻璃纤维芯棒。所述复合绝缘材料加大伞的直径为300mm，复合绝缘材料小伞的直径为135mm；复合绝缘材料大伞的直径为170mm；所述复合绝缘子普通伞单元的复合绝缘材料小伞的直径为135mm。所述步骤⑵通过标准化螺栓螺母实现加大伞数量、间距、布置方式的组合制备出如下三种试品：500-I型复合绝缘子试品、500-II型复合绝缘子试品、500-III型复合绝缘子试品，其中，500-I型复合绝缘子试品为常规一大一小配置，共45个普通伞单元；所述500-II型复合绝缘子试品包括六个加大伞，每个加大伞配7个普通伞构成8个单元，共45个单元；所述500-III型复合绝缘子试品包括七个加大伞，每个加大伞配6个普通伞构成7个单元，共45个单元。所述步骤2的具体实现方法为：首先将制备出的具有相同的结构高度、不同的加大伞间距的三种500kV复合绝缘子试品水平排列悬挂布置，并将所有低压端通过球头球窝连接到同一母线并有效接地，所有高压端通过金属连接到同一母线并同时升高施加交流电压；然后将被测复合绝缘子悬挂于人工模拟气候实验室中，由人工模拟气候实验室实现气温控制、湿度控制、降水量控制；通过均匀升压法，得到不同加大伞间距的500kV复合绝缘子试品的闪络电压及其变化曲线。所述步骤3以覆冰桥接程度作为评估抗覆冰性能的特征量，该桥接程度与间隙长度的关系满足下式：式中，η-桥接程度；L-相邻大伞或超大伞的间距；d-冰棱间隙距离，上述相邻大伞或超大伞的间距以及冰棱间隙距离均通过采集图像方法并进行计算得到。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品并进行500kV复合绝缘子不同加大伞间距开展覆冰雪闪络试验，根据试验结果对其间距进行优化，得出试验结果对比，作为一套体系完整的试验流程，可指导不同地区不同程度500kV复合绝缘子加大伞间距优化的试验，具有全面准确性、易于实现等特点。附图说明图1是本专利技术的可拼接复合绝缘子单元结构图；图2是500-I型、500-II型、500-III型三种试验样本结构图；图3是500kV复合绝缘子水平布置图；图4是500kV复合绝缘子试验装置图；图5是500-I型、500-II型、500-III型三种试验样本实物图；图6是500-I型复合绝缘子覆冰闪络过程图；图7是500-I型试品的冰棱桥接程度图；图8是试验过程中500-I型复合绝缘子的沿串放电现象图；图9是500-II型试品的覆冰形貌及其覆冰闪络过程图；图10是500-II型洁净试品冰棱桥接程度图；图11是500-II型染污试品冰棱桥接程度图；图12是500-III型试品的覆冰形貌及其覆冰闪络过程；图13是500-III型洁净试品冰棱桥接程度图；图14是500-III型染污试品冰棱桥接程度提；图15是三种试品的覆冰闪络电压和桥接程度。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述。一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，包括以下步骤：步骤1、制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品。在本步骤中，为了制作多种类型的500kV复合绝缘子试品，首先制作出可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元：为了进行500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，制作如图1所示的可拼接复合绝缘子单元。该可拼接复合绝缘子单元包括低压端球窝单元、可拼接复合绝缘子加大伞单元、可拼接复合绝缘子普通伞单元和可拼接复合绝缘子高压端球头单元。其中，低压端球窝单元由低压端金属球窝1、低压端绝缘件2，低压端金属球窝1设置在低压端绝缘件2的一端，该低压端绝缘件2包覆复合外绝缘材料，其内部为玻璃纤维芯棒；低压端球窝单元的低压端绝缘横截面3如图1所示。所述可拼接复合绝缘子加大伞单元包括直径为300mm的复合绝缘材料加大伞4、直径为135mm的复合绝缘材料小伞6、玻璃纤维芯棒螺栓5和玻璃纤维芯棒螺母7，复合绝缘材料加大伞4、直径为135mm的复合绝缘材料小伞6安装在一起，玻璃纤维芯棒螺栓5设置在复合绝缘材料加大伞4的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品；步骤2、将加大伞间距的500kV复合绝缘子试品悬挂于人工模拟气候实验室通过均匀升压法进行冰雪闪络试验；步骤3、对500kV复合绝缘子冰雪闪络试验结果进行分析闪络电压最高的加大伞间距方案。

【技术特征摘要】
1.一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、制作用于防冰雪闪络试验的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品；步骤2、将加大伞间距的500kV复合绝缘子试品悬挂于人工模拟气候实验室通过均匀升压法进行冰雪闪络试验；步骤3、对500kV复合绝缘子冰雪闪络试验结果进行分析闪络电压最高的加大伞间距方案。2.根据权利要求1所述的一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其特征在于：所述步骤1的具体处理方法包括以下步骤：⑴制作出可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元；⑵使用可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元拼装成三种类型的加大伞间距的500kV复合绝缘子试品。3.根据权利要求2所述的一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其特征在于：所述可调节加大伞间距的可拼接复合绝缘子单元包括低压端球窝单元、可拼接复合绝缘子加大伞单元、可拼接复合绝缘子普通伞单元和可拼接复合绝缘子高压端球头单元；所述低压端球窝单元由低压端金属球窝、低压端绝缘件构成，低压端金属球窝设置在低压端绝缘件的一端；所述可拼接复合绝缘子加大伞单元包括复合绝缘材料加大伞、复合绝缘材料小伞、玻璃纤维芯棒螺栓和玻璃纤维芯棒螺母，复合绝缘材料加大伞与复合绝缘材料小伞安装在一起，玻璃纤维芯棒螺栓设置在复合绝缘材料加大伞的外端，玻璃纤维芯棒螺母设置在复合绝缘材料小伞的外端；所述可拼接复合绝缘子普通伞单元包括连接在一起的复合绝缘材料大伞、复合绝缘材料小伞；所述可拼接复合绝缘子高压端球头单元包括高压绝缘件和高压端金属球头，所述高压端绝缘件设置在高压端金属球头的一端。4.根据权利要求3所述的一种500kV防冰雪复合绝缘子加大伞间距优化试验方法，其特征在于：所述低压端绝缘件包覆复合外绝缘材料，其内部为玻璃纤维芯棒；所述高压端绝缘件包覆复合外绝缘材料，其内部为玻璃纤维芯棒。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李隆基，文清丰，王浩，郗晓光，满玉岩，张弛，王伟，张鑫，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12