（水利工程专业论文）高海拔地区大气参数对电气设备外绝缘影响的研究.pdf

太连理i 大学i 程硬论文 摘要 高海拔地区 大气参数对电气设备外绝缘影响的研究 指导教师：沈承能教授 研究生：范立军 摘要 本文通过对以往的大气参数对外绝缘放电电压影响的试验成果及 各种校正方法的研究分析认为：随着相对空气密度6 的变化，即使空 气中所含水气的绝对质量( 绝对湿度h ) 保持恒定，其比湿h i6 也 会变化，必然地，湿度对放电电压的影响程度也会变化。当以比湿h 6 代替绝对湿度h 为自变量研究和计算湿度对放电电压的影响程度 时，相对空气密度校正系数和湿度校正系数才能相互独立，才能真实 地反映大气参数对电气设备外绝缘放电电压的影响程度。文中选择比 湿”综合校正法和两种传统校正法，分别对西高所为羊八井、拉萨、 羊湖1 1 0 k v 变电所设备所做的人工气候室模拟试验数据及云南中试所 做的z s 一1 l o 工频放电电压试验数据进行校正计算，将试验电压的校 正值与试验设备的标称耐受电压水平进行比较分析；认为：“比湿”综 合校正法的校正值与设备耐受电压水平基本相等或接近，而两传统校 正法的校正值大多高于设各耐受电压水平；进一步证明，“比湿”综 合校正法是目前诸多校正法中较为完善的，能真实地反映大气参数对 电气设备外绝缘放电电压的影响程度的校正法，在高海拔电力工程设 计中应推广应用。文中又根据满拉工程实例，提出适合高海拔地区使 用条件的绝缘配合方法及满足绝缘配合条件的判据；采用“比湿”综 合校正法计算了满拉工程各级电压设备耐受电压要求值及外绝缘配合 成果，同时也证明“比湿”综合校正法在满拉工程应用的成功。 关键词：高海拔大气参数外绝缘校正绝缘眄己含 比湿耐受电压 查塑坚查兰兰鲞：堕兰丝苎 一坠型墨一 r e s e a r c ho ni n f l u e n c eo fa t m o s p h e r i cp a r a m e t e r so n e l e c t r i ce q u i p m e n to u t e ri n s u l a t i o ni nh i g he l e v a t i o n z o n e t u t o r ：s h e nc h e n g n e n g p o s t g r a d u a t e ：f a ni i j u n a b s t r a c t r e s e a r c h i n g a n d a n a l y z i n g o nt h et e s tr e s u l t so ft h ej n f l u e n c e o f a t m o s p h e r i cp a r a m e t e r s o no u t e ri n s u l a t i o n d i s c h a r g ev o l t a g e a n di t s v a r i o u se m e n d a t i o nm e t h o d s ，i tc a nb ec o n c l u d e dt h a t ：w i t ht h ec h a n g eo f r e l a t i v ea i rd e n s i t y 6 i t sh u m i d i t yr a t i oh 6w i l la l s o c h a n g e e v e n t h o u g h t h ea b s o l u t e v a p o rn l a s s ( a b s o l u t eh u m i d i t yh ) o ft h e a i ri s c o n s t a n t c o n s e q u e n t l y ，t h e i n f l u e n c e d e g r e e o ft h e h u m i d i t y o nt h e d i s c h a r g ev o l t a g es h o u l dc h a n g e ，t o o o n l yw h e ni t t a k e sh u m i d i t yr a t i o h 6a si n d e p e n d e n tv a r i a b l ei n s t e a do fa b s o l u t eh u m i d i t yhi nr e s e a r c h i n g a n dc a l c u l a t i n gt h ei n f l u e n c ed e g r e eo ft h eh u m i d i t yo nt h ed i s c h a r g e v o l t a g e t h ee m e n d a t i o nt o e f f i c i e n t so fr e l a t i v ea i rd e n s i t ya n dh u m i d i t y c a nb ei n d e p e n d e n c e ，a n dc a nr e f l e c tt h ei n f l u e n c ed e g r e eo fa t m o s p h e r i c p a r a m e t e r so n o u t e ri n s u l a t i o nd i s c h a r g ev o l t a g ea c t u a l l y t h ea r t i c l e a d o p t s “h u m i d i t yr a t i o ”i n t e g r a t e de m e n d a t i o nm e t h o da n d o t h e rt w ot r a d i t i o n a le m e n d a t i o nm e t h o d si ne m e n d a t i o nc a l c u l a t i n go n s e v e r a lg r o u pt e s tr c s u l t s t h et e s t sa r e ：s i m u l a t i n gt e s ti na r t i f i c i a lc 】i m a t e r o o mo n1 l o k vs u b s t a t i o ne q u i p m e n to fy a n g b a j i n g ，l a s aa n dy a n g h ub y x i a nh i g hv o l t a g el a b ；p o w e rf r e q u e n c yv o l t a g ed i s c h a r g et e s to fz s - 11 0b vy u n n a np r o v i n c i a le l e c t r i c a lr e s e a r c ha c a d e m y 1 t c o m p a r e s a n da n a l y s e st h e e q u i p m e n t i e s t v o l t a g e e m e n d a t e d1 0 s t a n d a r da t m o s p h e r ec o n d i t i o n sw i t ht h ee q u i p m e n tn o m i n a lw i t h s t a n d i n g v o l t a g e a n d t h e ni tc o n c l u d e dt h a t ：t h ee m e n d a t i o nv a l u ee d u c e db y “h u m i d i t yr a t i o ”i n t e g r a t e de m e n d a t i o nm e t h o di sb a s i c a l l ye q u a lo rc l o s e t ot h ee q u i p m e n tn o m i n a lw i t h s t a n d i n gv o l t a g e ；b u tt h ev a l u e sb yt w o t r a d i t i o n a le m e n d a t i o nm e t h o d sa r em o s t l yh i g h e e 太连理i 大学i 程碗论文 英文撬甍 i ta l s op r o v e st h a t “h u m i d i t yr a t i o i n t e g r a t e d + e m e n d a t i o nm e t h o di sm o r e p e r f e c tt h a na n yo t h e rm e t h o d s ，a n di t c a nr e f l e c tt h ei n f l u e n c ed e g r e eo f a t m o s p h e r i cp a r a m e t e r s o ne l e c t r i c a le q u i p m e n to u t e ri n s u l a t i o nd i s c h a r g e v o l t a g ea c t u a l l y t h em e t h o d s h o u l db es p r e a di nd e s i g n i n gh i g he l e v a t i o n p o w e rp r o j e c t s b a s e do ni n s t a n c eo fm a n l ap r o j e c t ，t h ea r t i c l er a i s e s a ni n s u l a t i o n c o o r d i n a t i o nm e t h o df o rh i g he l e v a t i o nz o n ea n dt h ec r i t e r i o n sf u l f i l l i n g t h ei n s u l a t i o nc o o r d i n a t i o nc o n d i t i o n s i ca l s o h a sc a l c u l a t e dt h e d e m a n d i n g v a l u e so fw i t h s t a n d i n gv o l t a g eo fa l lv o l t a g el e v e l se q u i p m e n t ， a n dt h er e s u l t so fo u t e ri n s u l a t i o nc o o r d i n a t i o n a tt h em e a nt i m e ，i t p r o v e st h e s u c c e s so fa p p l y i n g “h u m i d i t y r a t i o i n t e g r a t e d e m e n d a t i o n m e t h o di nt h em a n i a p r o j e c t k e yw o r d s ：h i g he l e v a t i o n ；a t m o s p h e r i cp a r a m e t e r s ； o u t e r i n s u l a t i o n ； e m e n d a t i o n c o e f f i c i e n t ； i n s u l a t i o nc o o r d i n a t i o n ；h u m i d i t y r a t i o ； w i t h s t a n d i n gv o l t a g e 走连理i 大学i 程墩圭论文辫一章概谜 第一章概述 我国幅源辽溺，各地环境祭件差别较大：各地经济发展极不平衡， 特别怒我国西部地区的青海和西藏，地处高原，环境条件相当恶劣，缀 济稳当落后，中央在1 5 大中确定了疆部大努发懿战略，为殛聱静经渗 发展和能源建设将提供大量的人力物力；这样高海拔地迸所需的高压电 器设备将大量增加，从客观上提出了对高原电器按海拔及环境条件分 级，形残系统讫、标准诧懿要求：能经济、合理遣确定曩：霹海拔及琢浚 条件下所需电器产品的外绝缘耐压水平是稂好要的。 我国青藏高原气象条件特征：气压低，空气密度小，气温低，空气 潼度小，基湿差大，太强辐袈强：对电气设冬运嚣夔影# 鸯主要有以下死 个方丽： ( 1 ) 发电机定子线圈电鼹起始电压降低； ( 2 ) 视毫设备运行湛发舞毫； ( 3 ) 电设备外绝缘强艨降低： ( 4 ) 设备密封性能恶化。 蠢海拔地区大气参数对电气设套钤绝缘强度弱影噻楚个投其羹杂 的问题，多年来，越界上许多阉家对此一直逆行试验研究；其中以美国、 俄罗斯和日本等圜做的试验研究最多，近几年意大利、墨西哥和南非也 进行了联合试验；稳饲戆试验疆究尼乎都楚钟对长空z 气阉琢，莠善重遴 行搡作波的实验。我国从1 9 6 5 年起开始歼艇这项试验研究工作，其中 有三次是较大规模的试验。前两次是为修改周标g b 3 1 l 一6 4 提供依据。 嚣黪遴行熬是毫海拔逮区三大气象参数( 气逡、渥度、空气塞塞) 综合 对设祷外绝缘强度影响韵试验研究。 以前在高海拔地区大气参数对电气设备外绝缘放电电压的影响研究 中，以及在i e c 标疆黧国振g b 3 1 8 3 中，滋凄参数餐遗臻绝对漫凄。 天连理i 大学i 程觏二t 论文 辩一章撬述 但程处理湿度对敬电电压的影嘛上，又与辐怼空气密度分开。这裁是说， 湿度校正系数k d 是在相对空气密度6 = l 的条件下得到，丽相对空气密 度校正系数k h 是在绝对湿度h = il g m 3 的条件下得到；它忽略了相对空 气鬻度s 变化对滠疼校正系数k d 鲢影响，以及绝对湿度h 的变化对空 气密度校正系数k h 的影响。不能真实地皮映大气参数对电气设备外绝 缘放电电压的影响程度；所得综合校正系数偏大。 本文主要针对我犀各试验戮究祝梅关于大气参数对魄气设蚤强绝缘 藏电电压影响酌试验成果避行分析研究，依据分析结栗樽对我国目前掇 出的大气参数各种校正方法进行比较分析：并在诸多的校正方法中选择 三静疆蔚较为完善的校正法，对露安毫压电器氍究联为羊，并、拉萨、 羊潮l l o k v 变电所设备所傲的人工气候室模拟试验数据及云南中心试验 所做的z s 一1 1 0 工频放电电压试验数据进行比较论证分析：根据分析论 证结袋，推荐较熊粪实反映大气参数对电气设蚕燕绝缘教魄迄压彩瞧鼹 度鲍“比湿”练食校正法及校正公式。 根据高压输变电设备的绝缘配合( g b 3 1 1 1 - 8 3 ) 和高压输变 电设餐的绝缘配合使惩导则( g b 3 1 l 。7 - 8 3 ) 及有关国象掭准，提出逶 合离海拔地区使髑条件的绝缘泓合方法及满足绝缘配合条件的判据。 依据推荐的“比湿”综合梭正法及校正公式和绝缘配合方法，计算 j 潢控水电站的签缀电压设备纛聿受电压要求稳、电气设螯 绝缘渣瀑鼹 离和空气阈隙，得剐满拉水电站电气设备外绝缘配合成果袭。 本文采用了西商所、武高所、云南中试所、青海中试所及有关设备 厂家波试验数撂，鲑兰赘鉴了垮惑怒、郑增泰、寒家骢等专家的论点秘意 见，盔此我衷心地表示感谢； 由寸二本人学识有限，错误和谬误再所难免，诚恳希望导师、专家给 予 毙谔指导。 夫避髓i 大学i 毽酸t 论文 第二章西藏地区电力莰蒜斛绝缘运行概况 第二章程藏地区电力设备终绝缘运行概况 西藏地区海拔离、空气密度小、湿度小、气温低、圈温差大以及太 阳辐射强等因素对电气设备的绝缘有很大影响，如设备外绝缘放电电压 下辫，莰冬密封不爨保拷：蘸肇较严重，绝缘晏老化等。 两藏是我国搿需区之，鬻电活动非常颛繁，据1 9 7 1 年1 9 8 0 年 问统计年平均雷撩日大于7 5 日。雷电防护极为主要。 殛藏逮区已运季亍ll o k v 帮变电煞逛气设餐均采罴了麓蘸型或毫一缀 电磁的设备；而3 5 k v 变电站魄气设备大多采用普通型设备；其外绝缘 配置以变压器为例洋见表2 l 、液2 2 。 裹2 - 1 ll o k v 等级变压箍努绝缘懿爨壤潍 主变容量( k w )外绝缘旋装地点运行 变电所名称电压等级( k ) 台数容量 配置海拔( h 1 )年数 |羊八井升压站 l1 0 3 8 5 1 0l 1 6 0 0 0g y4 3 0 08 嚣端洚莲照t 1 0 。：3 8 、5 1 0 1 6 0 0 0鑫￥3 6 6 08 羊湖水电站1 1 f f l 0 ，56 2 0 0 0 0g y3 6 5 04 沃“昏水电站n 0 。r 6 32 x 1 2 5 0 0 g y3 7 2 02 满拙水电站1 1 0 632 1 2 5 0 0 6 y4 2 0 02 主透i l o k v 变电嚣翡变嚣褥套管及高压电气设备羚绝缘辩压承平均 经海拔校正计算或经过大气模拟试验确定的，其外绝缘水平均得到了加 强，并且均选用了适合各海拔高度的残压 艮、性能优良的氧化锌避需嚣 漂护。 液2 2 中3 s k y 电站的变臌器套管均采用了加强绝缘，而其他设备 大多采腰了普通型设备，致使3 5 k v 系统绝缘及设备烧毁攀故较多；其 中交掇器仅发生道羚绝缘事敬褥铡。 1 ) 平措电厂二号主变( 昆明变压器厂，离原型) 每当线路发生固定 单相谈地或系统三橱不平衡振荡畦，3 5 k v a 楣套管即发生间歇性沿蕊放 垄篷垡塑篓杰塑笙要型曼塑塑丝鲨堑墼 逢；其经枢霸霜型母、容董筑弱一台变压嚣秃弛殛蒙。 2 ) 拉萨嚣邦变号主交 在设备选型上积过电压缳护配置上来充分考虑毫海拔地区的特殊 气象祭俘也是造成电气设备绝缘事故原因之； 囱于西藏地区的3 5 k v 和1 0k v 系统设计建设均较早，受高海拔地区 大气条件对电气谈蘩放电电压影响的疆究水乎、认识水平的限制和设餐 制造水平豹限制：没有提高电气没备的外绝缘强度，同辩氇来拍强绝缘 保护。 3 ) 疆藏地区鲍3 5 k v 和l ok v 系统负萄憾况移莫链酝嚣等闲题，瞧 是造成电气设备绝缘事故原西之一， 两藏地区工业发展比较落后，电网内主鞭用电负荷为民用电，系统 鲶负旖峰谷差较大，运行操作避程中电压波动较大，设餐缀常运行在魄 压较高的系统中，长期运 亍对设备是非常不剿的，故使设备绝缘老化丽 引起故障。 ) 西藏气压较谯、垦湿差大、太阳辐射强造成电气设蘩绝缘老化、 密封性能下降，致使设备故障； 两藏气压较低、日温差大、太阳辐射强，对电气设备的密封要求离， 不少已运行设备，围密封不良褥严重漏油滏气，不能保 正安全运行。港 雷嚣、充油电缆泄漏电流大，达不到标准怒蒋遍性问题。避雷器特别怒 l o k v 避雷器事故率远高于平原地区，充油t _ 缆油质劣化也比平原地区 恢，主要是因为密封不良两弓l 起照，因此此阏遂逛是弓l 越泡气设备事故 六连理i 走学i 程磅绝交 第= 枣殛藏遣区龟由设蔷外憋绻逶话褫凌 原刚之一。 由于上述l l o k v 变电站的变压器套管及高压电气设备外绝缘耐压水 平均经海拔校正司+ 算竣经过大气模拟试验确定酶，英争 绝缘水乎均褥到 了趣强，并且均选矮了适合各海援褰震的残疆 螽、性能德良瓣氧纯辞避 雷器保护，故上述几廉电站投入运行以米高压设备及变压器凝管运行良 好，尚未发现异常。佩由于各电站投运年限不同，受研究水平及设备制 造水平的限制，在设计中设备外绝缘耐受电压水平的确定各魄站有所不 躺，当时国家又无缭拣准霹籀；运尼年溺家虽翻定一些这方囊魏标准， 可均适用海拔4 0 0 0 m 以下，对4 0 0 0 m 以上地区的电力工程设计靴无章可 ：f 酋了。至此依据现行围内外研究成果确定统一的高海拔地区设备外绝缘 而寸受电压水平及海拔梭正系数是当务之惫，并为经济地选择商海拔地区 魄气设备提供理论依攒。 大连避i 大学i 程碗士论文薰三童大气参数对电气设备蚪龅缝饕喃的试验分辊 第三章大气参数对电气设备外绝缘影响鳇试验分辑 3 1 前言 商海拔外绝缘研究的基本任务是确定大气条件中空气密度和湿度对 努绝缘藏毫电压嚣毫晕莛始邀缝酌影确，瞄建立满跫工稳簧求懿校正葵 放电电压的方法，包括校正公式和校正系数。 袭诬空气潮湿状况的参数有水汽部分压力、绝对湿度、相对湿度和 范瀵。它翻之阕畈及藏气匿释滋凄之淘有着密切鹃函数关系。我们在 挈 为自变最选用湿度参数时，或在分柝湿度对放电电压的影响时，必须正 确了解和运用这些关系，否则会垮致原理上私概念上的错误。 3 。1 | 零汽嫠努瓣力与绝对澎凌豹关系 猩高海拔外绝缘研究中，绝对湿度用着两种单位，一是毫巴( m b a r ， 另一燃g m 。以毫巴表示绝对湿度是源于我圈中央气象局编印的湿度 壹算裘。窦藩上，它是空气中龅农汽韶努压力，丽不莛在i e c 标准、 国标中以及我们通常使用的绝对湿度。后者表示单位体积空气内所含水 汽的质量，单位为g m 3 。可见以m b a r 表示的绝对湿度和以一表示的 绝对滠度是完全不弼静嚣令概念，它翻不仗擎位不嗣，鼗谯上也不裰等。 空气的压力p 等于水汽部分压力一和干燥空气部分压力p 。之和： p = r + p 。 ( 1 ) 承汽豹帮分气体狡态方程为： p 。术v = n 。半r t ( 2 ) f _ ；i 绝对湿度h 的定义，有： h = 毪v( 3 ) 式中：n 。体积v 内的水汽克分子数： m 。体积v 内的水汽质量，即m 。一1 8 。0 1 5 3n 。，1 8 。0 1 5 3 为 承汽分予弱尧分予l | | | ： 8 大连醒 大学i 程碗士论文辩三章大气参馥勰电气设备辩绝缘辫喃的试验分辘 r 一气体鬻数，数值为8 。3 1 4 4 l 焦骂克分子o k ； t 一水汽的绝对温度。 将式( 2 ) 与( 3 ) 合并，整理后得： p ，= o 。4 6 1 5 2 h t ( 4 式中： 一空气得绝对湿发，单位g 一； p ，一空气的水汽部分压力，单位为帕。 从式( 4 ) 可知，只有当瀑发一定时，空气载东汽压力方与绝对滋 凄成正比。如果考虑温度也是变最，r 与h 之阔就不存在一一对应关系。 因此不能简单地使用水汽压力米表示空气地绝对湿度。 3 ，i 。2 绝对湿度乓穗对湿度燎关系 搬据相对湿度m 的定义， h x = p 。p 。( t ) ( ；) 式中p ，。( t ) 为温度在t 辩蕊选露水汽艨力，擎位与水汽部分压力 p 。一样，为帕。 将式( 4 ) 代入式( 5 ) ，得到： l x = 0 ，4 6 1 5 2 ( t 冀。( t ) ) h ( 6 ) 此式表达了籀对湿度、绝对湿度与温度之间的相互关系：在定的 温度下，空气的相对湿度与绝对湿度成正比，直到饱和r = 】( ) o 。饱 萃珏时懿绝对湿度魄一2 。1 6 7p 。；( t ) t 。出予魄露水汽聪力p ，。( t ) 仅 与温艘有关，而与愿力无关，因此相对湿度与绝对湿度之间的线性关系 不受空气压力的影响。 l ；j l 予p 。；( t ) 是t 懿指数滋数，当与枢为单位时，p 。；( t ) 在数馥 上大于绝对温整t 一2 7 3 1 6 + t ( t 为以表示的温度) ，并随t 的增加， p 。( t ) 增加快得多。因此，当保持绝对湿艘二i ；变时，相对湿度将随温 疫地舞裹蠢f 醛；爨一方瑟，当缳持穗对潼鹱一定时，绝对湿度憋夔潦 六连毽i 大学i 程硬t 龟文摊三章大气参数对电气设备辫绻镣嚣晌韵试验分橱 度遮拜赢恧增大。怒蠢巷者著不是反e e 关系，厝毒篷不是正比关系。 如栗我们对绝对温度、相对湿度和温度之间的上述关系了解得不魑 十分清楚，就很容易产生这样得误解，即认为在相对湿度为确定值时， 绝对瀑度与温度或难比；在保挎绝对湿度不变黠，檑对潼寝与湿度戒反 比。而犬气参数对外绝缘放电电压的影响蹙非常复杂的，只有保证每个 参数的正确、清楚使用，才能使我们对高海拔外绝缘的研究，更具有实 践意义。 3 1 3 绝对澎浚与比淦豹关系 比湿定义为同一空气试样中水汽质量m 与干燥空气质最m 。之比，举 位为公斤( 或克) 求汽公斤干嫘空气： w = 堍m 。 ( 7 ) 代八心= 1 8 0 1 5 3 4 n 。和m 。一2 8 9 6 4 5 n 。，n 和n 。为该空气试样中水 汽和于燥空气豹克分予数，荠虽考感到，n ，n 。= p p 。，测 w = o ，6 2 1 9 8 p 。= o 6 2 1 9 8p 。( p - p 。) ( 8 ) 式中p = p 。+ p 。为空气的总压力。 将式( 4 ) 代入式( 8 ) ，经过蘩理，缮： w = h ( 1 2 0 4 t6 1 6 0 7 8 1 j ) h 1 2 0 4 16 ( 9 ) 式中，6 为空气的相对密度：h 的单位为g m 3 ，系数1 2 0 4 1 为标准 状撼下( p = 1 大气压，t = 2 0 “c ) 空气的密凌( 咖3 ) 。枣她式诗莫出来 韵比瀑单位为公斤承汽，( 干) 空气。若系数敬为1 2 ( k g m j ) ，即w h 1 26 ，则计算出来的比湿单位为克水汽公斤空气。式( 9 ) 表示比漫 与绝对湿度近似戏东篦，与秘愆空气密度成反隧。 3 2 湿度对外绝缘放电电聪的影响的试验研究 阑内外在湿度对放电电压的影响的研究主要从两个方丽进行：( 1 ) 不戆海羧裹度下终怼浸凄对毫愿逛气设备努绝缘教龟电垂澎嫡的试验磋 l o 大连避i 大学i 程殛j 滟文纂三章大气参数列电气设备盼绝缘彩确鹤试验分磺 究，( 2 ) 湿度与放电间隙d 的关系。 在同一海拔商度情况下，籀对空气密壤差飘不大，蕊空气湿度却 有较大的差别，这对电气设备外绝缘强度影响的差别是大的，所以需要 校正剿同个漫艘标准时才便予签定产品，因此，仍然嚣要单独鲍湿发 校正系数。 在国际电工鼗员会标准i e c 6 0 l 和国家标准g b 3 1 8 3 中却规定 当绝对湿度与标准不同时，按照绘出的曲线圈查出校正系数加良修正， 但这燕麓线却没有不同的区羽。 3 2 1 不同海拔下湿度对电气设备外绝缘影响的试验分析 1 ) 畴况筒述 海拔不目建迸的绝对湿度对高压设备放泡电压的影响，我国在7 0 年代各有关试验研究机构和相关的设备制造厂家进行丁大缀试验，有平 原地送的数据试验，瞧有高原地区的试验数掇，瑗在我们寒对这些数据 送行归类和分辑眈较。 在分析比较前，首先明确湿度对外绝缘放电电压影响的几个参数， 以便在分析湿度影响时傲到概念清楚。 ( i ) 湿度影响斜率：空气绝对湿度每变化t g m 3 时对试品放电电魄 影响的千伏数，这个参数是从u = f ( h ) 的方樱中直接得到的，能比较盥 观地瓣到湿度对夕卜终缘放电电壤影响的数量。 ( 2 ) 撼：空气锪对湿度每变化l g m 3 对试品放电电疆影响的千茯数 和空气绝对湿度在1 1 9 ，+ m 3 时放电电压千伏数之比的百分数。这个参数 是对试晶本身以漤度ll g m 为鏊准，以相对艇来表示的西分数。 ( 3 ) 湿度校正系数k 值：空气绝对湿度在1l g m 3 时的放电电压千 伏数和空气绝对湿度在t t g , 一时的放电电压干伏数之比值。k 。表示湿发 在5 9 m 3 时鲍湿度校正系数，k 。袭示湿度为1 3 9 m 3 对的澄痰铰正系数， 大连毽工夫学i 程硕士论文藕三章大气参数科电气设备外鲍蜷影蝻豹试验势辑 这是瓣标 e c 普遍采用鲍湿度修正系数的袭示方法，对非线性u = f ( h ) 式也熊准确表示出来。但在不弼的湿度下有它不同的k 值。 2 ) 湿度对放电电压影响的试验情况 表3 i榛扳l m 阁隙工频放电电崖与湿度关系 盘捷高相对密披骚叵归万程 试验地点试验时间斜宰k 5 度( m )度5次数 云南中心试验所1 9 7 4 望1 9 9 16 82 3 62 + 41 2 4 h4 i 2 41 0 9 609 7 2 上海燕驻好蓑厂1 0 t 6 年 、sl s3 2 39 + 21 0 垲2 1 e 71 、0 3 80j 甥8 沈阳高艨开关厂1 9 拍生5 00 3 2 07 * 3 矾7 i 0 3 4 71 0 6 0o 蛔： 袁3 2z s 一3 5 支柱绝缘予工频放电魄压与湿凄关系 拇捷焉相对密试验回归方程 试骚地点试验时间斜率帆k 5 靡( m )度6溃数u - f ( h ) 云南中试所1 9 7 4 兰1 8 9 l2 47 47 6 q7 2 5 i 4 7 2 537 2 81 2 8 8o m 1 沈阳毫基扦装厂g 强年5 02 91 1 52 + 2 6 糕：8 0 7 表3 3 棒扳o 5 m 间隙工频放电电压与湿度关系 糖拔高枢密试验 基归方瑶 试验地点试验辩阉 豁幸k t麟x j 发* ，痉5汽数u = f h j 云南中试所1 9 7 4 年1 8 9 l0 86 l1 1 74 3 23 【2 1 4：3 l ! 1 0 80 ) 6 f ) 两安高晤解宄所l q ? ? 茸 1 i ? 2 1 09 8 + 34 甜09 7 3 表： 一4z s 1l o 支柱绝缘子工频放电电压与湿度关系 海接高枢对密试验 回归方程 试骑地点试验时间私率 k “k 5k l j 鹰( m )度6波数u = f ( h i 云南串演辑1 9 7 4 年1 8 9 i0 82 4 5 孓30 7 4 30 7 4 l 盯0 9 7 8 汽：日高t 五阡关厂1 9 7 6 年0 l 27 0 408 0 41 1 ) 5 1o 8 【 太连骥l 大学i 程碗尘论文 第三章大气参猿硝电气设备 鲍缛甏喻的试验静橇 表3 51 l o k v 支柱绝缘予正极性雷电冲击放逛电压与浚度关系 簿拔高招封密试验回归奇辞 l试验地点试验对鳓 斜蛊讯 k sk ” 艘【m )度6撬数 l l = f ( h ) i青海t p 试所 1 9 7 9 年2 2 6 10 7 6 4 53 23 8 9 + 7 1 h 7ll5 3 21 1 0 l0 9 7 0 西安燕蒜研究蜃1 9 7 7 每3 9 7 0 ，9 5 7 9 44 5 7 - 5 甜6 ，3 l1 9 7l0 0 7 表3 6棒板2 m 间隙正极性雷电冲击放电电压与湿度关系 蹲拔爵萜对密试转回妊方提 i试验她盎试验砖阉 豁率x 5x i 3 壤 m 攫6蒎数u = f 挺) i 青簿中试所1 9 7 9 皇2 2 6 【 07 6 4 57 07 3 0 + 1 3l h1 3l l4 9 9l ，0 9 9o 9 7 1 i i 三海嘏髓厂1 9 7 9 皇1 0 7 7 + 1 1 州1 l2 09 3 310 鸹09 8 2 表3 7捧捧2 m 间隙正极性雷电冲击放电电压与湿度关系 簿援高相对密试验回归方程 m l l试珊地点试验时间斜率k *k 5 艘e m )度5波敫u = f f h ) i 毒离中酾 l q 强每2 2 6 le7 6 4 5始碍势t 5s h1 55t ，l 、t 0 7。、e s s l l_ 二海电躐厂 1 9 为年461 1 9 5 + 1 0 + 6 h1 0 608 9 9 t0 5 ln9 8 t i 3 ) 试验结果分褥 上述试验仅楚良空气密菠为固定值进行的试验研究，鼠然有一定局 限性但可揭示如下问题： 1 ) 从湿度匏斜率上看，赢海拔地区的均较大子低海拔撼区，蚨湿度 对城嘏电压的基准德看，离海拔地区低于低海拔地区。 2 ) 在湿度为5 9 m 3 时的湿度校正系数k 的变化是高海拔地区高于低 海拔地区，丽当瀑发为1 3 9 m 3 融蔟湿度校正系数k ，。的变饯是毫、低海 拔无黼律。 3 ) 在一定条件下，湿度对放电电压的影响决定于被水蒸气分子所捕 获的彀予、离子，空气湿凄增擒锭褥参趣游离褥过程鹭瞧予数躐小，会 大连理i 大学i 程碗士谤文第三章大气参数蝌电气设备， 绝绻影响的试驰分析 g 起澄渡注通道豹滠疫积放出的能量减小，穰应地戴不荔形成光导，这 就有勋于闯隙强度她提高，因此，流注通道内电子流地敞弱对湿空气中 放电地发展具有决定性地意义，故此从上述试验数据可以糟出放电电压 随漫黢的增趣藤域嬲的一般栽髂。 3 2 2 湿度与敞墩闯隙d 的关系的试验研究。 表3 - 8湿度对放电电压的影响及校正系数k 试验统计滚 试验矮垦王颤霍电肆番 试品间隙d 僮西归方程 k 回归方程 k d = 2 2 5 m n n1 0 5 t l1 h0 9 6 1 阶3 7 0 m m1 5 3 7 + 2 1 hl - 1 6 3 捧一 d = 5 0 c j l 拜m1 9 9 + 34 h1 22 2 4 + 3 9 i t1 4 5 扳d = 8 5 0 m m3 3 5 + 57 hl4 33 8 0 + 59 6 h13 3 d = 1 0 0 0 u3 8 5 + 7 】h l5 4 d = 2 0 0 0 m m1 0 7 7 + 1l ，2 l 00 3 d = 3 7 0 m m1 5 5 25 hl3 6 d = 5 0 0 1 r i m2 1 i + 34 h 13 72 8 1 + 36 j 11 2 棒 d = 8 5 0 n , m3 6 0 + 51 hl2 34 l l + 76 hl5 3 捧 d = 1 0 0 0 m m5 4 6 + 50 h00 7 d = 2 0 0 0 i n l n1 1 9 5 10 6 t l08 1 z 3 5 支 主绝缘于1 2 1 + 23 h 15 j2 0 4 - 25 h1 1 ) 8 z s l l o 支耩绝缘子3 2 2 + l 。 鞋 04 2 4 5 7 + 63 h l2 z s - 2 2 0 支拄绝缘子6 3 3 一l4 h o2 31 1 2 9 + 67 1 i 15 6 z s 一3 3 0 支柱绝缘子 7 8 8 0 8 h一0 1 0 2 悬式绝缘子3 ( x 一 0 ，8 6 3 - 氇 ，1 2 疆1 2 33 4 2 * 0 ，3 t i0 玲 5 ， 悬式绝缘子7 ( x 一 0 9 0 1 十0 ( ) 0 9 h【) 9 25 8 2 + l 】hl4 5 45 ) 1 4 大连琏i 大学i 程硬论文蒂三章太气参数秘宅气设备势绝缘嚣嫡豹馥验势轿 1 ) 国内的试验研究结果 多年来国内针对 一d 关系做了大量的试验研究，主要试验单位有西 安离压磅究所，云南中心试验联和武汉赢艇麟究腰。表3 8 列出几年来 缀各单位试验撂到的灞度与放电闻骧d 蠡冬关系试验数据。 1 ) 在工频电压下，短棒一板空气间隙( d l m ) 的k ( ) 值随间隙 距离d 的增加而有所增加。其取值范围为1 4 1 5 ( d = 0 5 1 o m ) 。 捧一棒闻隙的k ( ) 馕隧d 的变化更小，保持在1 。3 左右。与其枢反， 支柱绝缘子帮悬式绝缘予瓣k ( ) 毽涎蒸迤蓬等级弱增秘纛f 海，当 其额定电压超过2 2 0 k v 时，k - 2 m 瓣，k ( ) 值较大。正雷电冲击下的捧一板间隙，当1 ) 2 m 时，k ( ) 德接近1 0 。 3 ) 需要特别指出，对棒一板空气间隙，在负雷电冲击一r 湿度的影 响为负。b 口湿度的增加导致放电电压的下降。 2 、莺乡 懿试验磷究绣象 1 ) 文总结了溺外的试验研究结采得出，在：1 j 频电迸下，湿度的 影响随间隙距离d 的增加而减小：对棒一扳间隙在湿度大于1 2 9 ，m 时， 放电呈现无规则现象。而苏联在1 9 6 8 年向i e c 推荐的：e 频f 乜腋下的k ( ) 一b 关系露6 “l ：对终一扳空气阉涨： k ( 叼= 2 。2 一f ) 8 8 d ( d = j 2 。5 m ) k ( = ( ) j 5 0 0 7 5 d( d 2 m ) 对捧一棒空气问隙： k ( 4 ，) = 1 8 5 0 。4 3 d j - , 蘑9 9 2 - - a 学i 程碗士论文凳三章大气参数电气设备补绝橡彰蝻韵试验分鞔 将上述三式懿结果与我国愆试验结票袭比较可见，在小闻黢( d l m ) 时，s u l i a n 的k ( ) 比我豳晌大。对棒一棒间隙，苏联的和我国的 k ( ) 值都在随d 增大而减小的趟势；而对榉一板间隙，苏联的结果则与 我嚣的交讫楣反。 2 ) 对雷电冲击电压，文“总结的国外编果是：负雷电波下，棒一 板间隙的放电电压不受湿度的影响；正、负鬻电波下的其他试品湿度每 增船l g m 3 放电电压终增大l ，可以认为不受闯隙距褰豹影响。 滔本酶试验结果和文“1 总结的国外结果都与我国酾结果出入较 大。日本得到的正篱电冲击下棒一棒、棒一板间隙的k ( ) 不随d 的增 加两变化，唯一接近1 鼹常数( 与文“1 袒吻合) ，两我国婀k ( ) 则是下 降较大的曲线。负雷电冲击下棒一棒间隙的k ( ) 变化刚完全相反。 3 3 相对空气密度对外绝缘放电电压影响的试验研究 在该项霹究中溪表矮均镑对传统校歪方法( i e c 铰委法 中挺愆空 气密嶷校正系数的指数m 的试骏研究。以将绝对湿度校正到l l g m 。或ll 6g m 3 为基准，研究指数m 和间隙d 的变化关系。 l 嚣表试验疆究缝莱 多年来国内针对m d 关系徽了大量的试缎研究，主爱试验单位有瑙 安高胍研究所，云南中心试验所和武汉高压研究所。表3 - 9 、表3 1 0 列出死年寒经各鼙僚试验褥嚣弱程对空气接茨懑数醚篷，怒辩列出了羧 改进方法之二得到的结果。 初步分析结果如下： ( 1 ) 工额逛毯“f ，对枣空气颡骥焉言，捺一耩润滚麓乳关系里 线性增大状况，这与i e c 的m 值随d 增加而潜低的结果出入较大。与棒 一棒间隙一样，悬瓣绝缘子和支柱绝缘子的m 值随绝缘子片数或爬距的 壤趣也是增大赘。黪一叛阉羧蠡冬麓篷在b i m 屡，鸯j 线陛下簿壬燕象。 1 6 天连瑷i 夫学i 程磅论文笔三章天气参数蔼电气莰备 绝缘罄晦鳆镰验! 塑 遗趋势与i e c 的结果相吻合。各试品的m 德均接近l a 袭3 - 9棒一棒、棒一板试晶的m 值 置屯案室湿度桎正 卜 阊距淫壁投正到ll g ，m 、 涅碹按蘸捌】l5g ，m 1 捌l l g ，7 矿 8 f 日赫 工龋菊电+ )雷电 一)工藏 蓄电f 十)雷电 一)譬窀( + )雷电f 一 ： 7 50 蛳 11 4 70 9 809 8 3 l3 1 807 3 lo9 8 9 棒棒1 0 0 0l _ 0 8 50 7 3 8l ，0 9 9 08 1 808 5 909 2 9 ig 0 0l1 9 308 6 60 9 1 4l ，0 3 2 1 ，0 ( 4 8l ( 1 6 6 07 1 4o7 3 9 5 0 00 6 9 9 08 6 棒扳8 5 0 0 ，7 8 90 9 2 9 1 0 0 00 , 9 5 7l2 0 51 60 7 5 l i 5 0 01 0 5o 8o7 1 606 1 6 裘31 0棒一棒、棒一板试品的m 使 凡芏鼍霖宴温度硅正 一 澄窿投正捌l l #涅壤拨垂剥1 l5 0 7 碡3 粕l l g 矿 工褫嚣电雷电卜)工擞霉电 + )雷宅( 一)藿电( )蓄窀p ， 2 x 一45 )09 0 5机蚴l0 _ 6 30 9 i 1 ，0 0】8 0 4 绝 4 ( x - 45 )081 0 905 4 308 6l1 60 7 5 608 l ? 缘 7 ( x 一4 5 )09 0 508 8 f 10 4 509 1 308 ：博08 3 l 子 l ： x - 4j ) if 蚺07 1 1 8 908 1 8o 5 4 3 3 5 i v 变簌缝缘子o8 7 5，。s 1 ! l + 麓o7 8 10 ，7 8 8 1 1 魄￥支牲绝缘于o ，挑# 0j 31 珊l0 二08 1 50 + 8 j q00 j 0 2 2 0 k v 支拄绝缘子 0 8 l 08 - l0 4 b08 9 ：j ) 8 8 9 ( 2 ) 雷电冲击电雁下，小空气间隙的m 值总变化趋势使隧d 的增大 露减套。怼正霍电? 孛蠢露言，豫薅一簿瓣藏躲￥篷夔d 蹭臆墓露蠢滚动下 降外，其缝三种试品却是稳定下降的。在负雷电冲击下，番试蕊的m 值 d 增大后，又有回升趋势。棒一捧间隙和支柱绝缘子的回升现象较明照。 难谢电冲击下各试品的m 值可认为接近l ，而负雷电冲击下只有部分试 品池礁镶接近l 。 太连理i 夫学i 程硬士论文第三章大气参数对电气设备特绝缘影确敏遵肇黧冁 ( 3 ) 嚣定比涅不变，g lh = i l8g m 3 眩，蹙理鳃结鬃与传绞羧垂弦 ( 辩ll g m 。) 赘结栗差不多，灵怒久工气象室静结秉却差剐较大。 ( 4 ) 人工气象室得到豹m 悠髓d 的变化不明显。m 植略有上升，但 其值却小于l 。 2 ) 国外的研究结果 1 ) 关于工频电压，p e e k 得到的结果是；对悬垂绝缘子试验电压小 于2 0 0 k v 时，对针式绝缘子试验电压小于1 5 0 k v 时，以及对棒间隙试验 电压小于l o o k v 时，m 值都为1 。苏联的结果是：间隙距离在2 米以下， 赦电电匿与s 成正比；间隙躐璃在2 寒以上，与气压鲍0 6 次方溅正比 2 ) 黠黉毫淫击邀压。美鬣遴过在稳德维尔( 海拔3 0 0 0 米、s = 馥7 2 ) 茅委皮菠菲搴德( 襄海拔s l 鼹媲点豹试验臻究褥蜀：无论闯辍趱鬻 和被试品釉类如何，5 0 敞魄电艉与相对空气密度6 成正比，即m 一1 。 日