《弱憎水性複合絕緣子狀態描述及受潮過程研究》是依託清華大學，由王黎明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：弱憎水性複合絕緣子狀態描述及受潮過程研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王黎明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
複合材料表面良好的憎水性以及憎水遷移性是保證絕緣子具有優秀防污閃能力的決定因素，但是伴隨著複合絕緣子運行年限的增長，老化現象日益顯著，絕緣子表面的憎水等級逐漸惡化，污閃電壓並因此降低，這一現象勢必會引起電力運行部門的擔憂。截至目前為止，關於複合絕緣子在不同程度憎水性條件下的相關特性，國內外尚無系統的研究。研究弱憎水性條件下複合絕緣子的相關特性，在工程和理論方面都有顯著的意義：在工程實用方面，有利於把握目前不同電壓等級輸電線路中複合絕緣子真實的絕緣裕度，對於最佳化現有複合絕緣子的結構高度，縮小桿塔尺寸，降低特高壓輸電線路工程造價方面有著顯著的經濟意義。對於已經出現老化的複合絕緣子更換問題，也能提供有價值的參考建議；從理論建設方面，受潮過程是絕緣子發生污閃前的必經環節，分析複合材料的受潮過程，完善憎水性材料的受潮機理，有利於在防治污事故方面提供有力的理論支持。
結題摘要
最佳化複合絕緣子的結構高度，對於特高壓輸電線路而言，能節省大量的建設成本。研究複合絕緣子在不同憎水性條件下的受潮過程及污閃特性，有利於完善複合絕緣子的人工污穢試驗方法，有利於最佳化複合絕緣子選型設計方法，同時有利於健全污閃理論。 本項目以染污矽橡膠試品為研究對象，分別針對簡單模型和真型絕緣子開展了人工污穢試驗研究。研究內容主要分兩個部分：首先是尋找合適的憎水性能描述方法，對當前已有的憎水性等級加以細化；在此基礎上，研究不同憎水性能試品的受潮過程，挖掘能夠反映污層受潮狀態的合適參量，結合污層的受潮狀態討論試品的污閃特性。 項目首先研究了染污矽橡膠試品的憎水性能遷移過程，在傳統的親水性狀態和憎水性狀態中引入了一個過渡過程，提出了弱憎水性狀態的概念。結合液滴在污層表面的形態和試品污閃試驗結果，把當前已有的憎水性等級HC7細分為4個階段，其中，HC7B被定義為弱憎水性狀態。項目提出的液滴面積法，適用於描述HC7B階段的憎水性能。 項目隨後開展了染污矽橡膠試品的受潮過程研究，對比了污層處於不同憎水性能時的受潮過程差異，發現基於泄漏電流基波和全波比值的特徵參量Kh10能夠反映污層受潮狀態，而且污層最終受潮狀態下的Kh10值與試品的閃絡電壓有良好關聯。結合試品受潮期間的Kh10變化過程，分析了污層憎水性能與最終受潮狀態的對應關係，討論了染污矽橡膠試品的受潮試驗方法。 在模型研究的基礎上，項目針對110 kV真型複合絕緣子開展了人工污穢試驗研究。通過改進複合絕緣子的人工污穢試驗方法，利用個別傘裙的受潮狀態代表整支試品的受潮狀態，發現試品最終受潮狀態下的Kh10值與閃絡電壓的關聯依舊良好。研究認為特徵參量Kh10可用於完善複合絕緣子人工污穢試驗方法，同時可用於複合絕緣子的選型設計和污層狀態線上監測。
