800kV输电线路直流复合绝缘子均压环结构研究.pdf

中国电机工程学会高压专委会2007年学术年会论文集 ±800kV输电线路直流复合绝缘子均压环结 构研究 1 1 1 2 2 2 司马文霞 武坤 杨庆 李立 黎小林 罗兵 浧 1 重庆大学 2南方电网技术研究中心 摘要：基于有限元方法，建立了输电线路直流复合绝缘子三维电场计算模型。研究了影响复合绝缘子表面电 位和电场分布的因素；为控制复合绝缘子表面电场，研究均压环的半径，管半径和抬高距离对绝缘子电场分 布的影响规律，从控制电场角度得出了合理的均压环结构参数。针对特高压复合绝缘子的电场控制难度较大 的特点，采用双均压环配置结构进行控制，结果表明双均压环结果可以更好的改善绝缘子端部电场分布。提 出应用于±800kV直流复合绝缘子的大小双均压环的结构参数。为特高压线路的外绝缘设计提供参考。 关键词：复合绝缘子；均压环；电场；有限元法 0 引言 1 ±800kV 直流输电线路塔-线- 复合绝缘子由于其优良的特性，在特高 绝缘子三维电场仿真模型 压直流输电工程的外绝缘选择中具有明显的 优势。但复合绝缘子的外形特点、金具结构 （1）模型的建立 和硅橡胶材料的低电导率，使得电位分布极 由于空间电荷和离子流效应的影响，直 不均匀，在线路侧和杆塔侧的绝缘子两端金 流条件下绝缘子的沿面电场分布与交流情况 [1] 具附近有高电场区域 。当绝缘子和金具表 下存在着一定的差异。武汉高压研究所的研 面电场强度超过了电晕起始场强，就会产生 究表明，复合绝缘子表面的电位分布规律在 电晕放电，进而对电磁环境、绝缘材料的运 [6] 直流电压下与交流情况大致相同 ，比较交 [2][3] 行特性等产生影响 。 流及离子流场中沿绝缘子轴向的场强分量可 均压环可以改善复合绝缘子的电位分布 见，两者的差别在于导线、横担附近最大场 [4] 和控制高电场区域的场强 ，防止产生电晕 强的比值之间，交流电场中导线侧附近最大 放电、漏电起痕及电蚀损、减小可听噪声， 场强与杆塔侧附近最大场强之比约为2.0左 降低直流场下离子流的影响，并能消除由电 右，而在离子流场中，这一比值随电晕程度 晕引起的非瓷材料的降解作用。针对即将建 [7] 的加剧而减小 。迄今为止，在直流电场的 设的世界上第一条±800kV 云-广特高压直 研究中，如果考虑离子流的影响，模型也是 流输电工程，尚无有关运行经验和设计参考