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組合電器等變電主設(shè)備在新建、改擴(kuò)建、大修后都需要開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)，以檢驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部絕緣狀況和安裝工藝質(zhì)量。在現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中普遍存在被試設(shè)備（施壓體）電氣安全距離內(nèi)有金屬或非金屬懸浮體的情況，試驗(yàn)前一般將懸浮體拆除，但此種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至?xí)诱`工期。

目前關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)方面的研究主要集中在試驗(yàn)方法、參數(shù)修正、影響因素、新型試驗(yàn)技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題等方面，對(duì)于臨近懸浮體在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中的影響鮮有研究和報(bào)道，開(kāi)展臨近懸浮體影響下的均壓環(huán)放電特性研究對(duì)提高現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效率具有重要意義。

國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院、西安交通大學(xué)的馬永福、包正紅、王生杰、李斯盟、任繼云，在2022年第10期《電氣技術(shù)》上撰文，分析交流耐壓試驗(yàn)時(shí)懸浮體對(duì)施壓體的影響，研究成果進(jìn)一步完善了現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)體系，可為今后開(kāi)展此類(lèi)試驗(yàn)提供技術(shù)支撐。

他們首先搭建基于工頻試驗(yàn)變壓器的模擬試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)獲得750kV、330kV和110kV三個(gè)電壓等級(jí)下的水平環(huán)-水平環(huán)、水平環(huán)-豎直環(huán)、水平環(huán)-水平瓷柱及水平環(huán)-豎直瓷柱四種布置方式，共12種工況下的最大放電距離；其次建立三維模型，通過(guò)仿真計(jì)算掌握試驗(yàn)時(shí)的空間最大電場(chǎng)、懸浮體表面電勢(shì)及其分布規(guī)律，通過(guò)引入修正系數(shù)及其擬合計(jì)算，使仿真模型具有普適性；最后考慮現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)電壓頻率為非工頻的現(xiàn)狀，開(kāi)展空氣擊穿放電特性與試驗(yàn)電壓頻率的相關(guān)性研究，獲得最大放電距離與試驗(yàn)頻率的關(guān)系曲線。

圖1 試驗(yàn)過(guò)程

研究人員指出，同一電壓等級(jí)下施壓體和懸浮體間的最大放電距離最小值出現(xiàn)在水平環(huán)-水平瓷柱布置方式中，原因?yàn)榇芍鶅啥私饘俜ㄌm容易增強(qiáng)局部電場(chǎng)；同一試品布置方式中最大放電距離隨著電壓等級(jí)的升高而增大；模擬試驗(yàn)中12種工況下的最大放電距離范圍為5～50cm，現(xiàn)場(chǎng)兩設(shè)備間實(shí)際布置距離一般遠(yuǎn)大于該范圍，因此可直接忽略懸浮體影響進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

另外，他們還表示，耐壓試驗(yàn)中懸浮體懸浮電位與電壓等級(jí)呈正相關(guān)，最大懸浮電位為590kV，空間最大電場(chǎng)強(qiáng)度為55.4kV/cm。修正系數(shù)K根據(jù)仿真工況不同與自變量呈指數(shù)或線性規(guī)律。施壓體和懸浮體間的最大放電距離隨著試驗(yàn)電壓頻率的增大而減小，仿真模型可直接應(yīng)用于試驗(yàn)參數(shù)發(fā)生變化的各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

本文編自2022年第10期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“臨近懸浮體影響下的均壓環(huán)放電特性研究”，作者為馬永福、包正紅 等，本課題得到國(guó)網(wǎng)青海省電力公司群眾性技術(shù)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目的支持。