直流GIL绝缘设计及局部放电检测研究进展-电力工程技术.PDFVIP

２０１７年９月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第５期 １０５ 直流ＧＩＬ绝缘设计及局部放电检测研究进展 赵　 科，王静君，刘　 通，何　 攀 （国网江苏省电力公司电力科学研究院，江苏 南京 ２１１１０３） 摘　 要：气体绝缘金属封闭输电线路（ｇａｓ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｌｉｎｅ，ＧＩＬ）在我国输电系统中占有越来越重的比例，推广使用直 流ＧＩＬ对于完善现有直流输电方式具有很强的经济效益。 与交流ＧＩＬ相比，直流ＧＩＬ研究的技术难点和差异主要 在于绝缘方面。 研究直流ＧＩＬ绝缘问题能够指导其运行维护并对其进行寿命预测。 文中从直流ＧＩＬ整体绝缘设 计和ＧＩＬ 内部局部放电检测两个方面，梳理和介绍了国内外对交直流ＧＩＬ各方面的研究情况，为针对直流ＧＩＬ绝 缘问题的后续研究提供了参考和借鉴。 关键词：气体绝缘封闭输电线路；直流；绝缘设计；局部放电 中图分类号：ＴＭ８５４　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０５ ００００ ００ ０　 引言 １　 直流ＧＩＬ的绝缘设计研究 气体绝缘金属封闭输电线路（ｇａｓｉｎｓｕｌａｔｅｄｌｉｎｅ， １．１　 直流绝缘件设计 ＧＩＬ）作为一种新型的输电方式，具有输送容量大、 直流ＧＩＬ绝缘设计的目的是将沿面闪络电压提 传输损耗小、安全性能高、对环境破坏小等优点，在 高到气体间隙击穿电压的水平，使绝缘的击穿在气 特殊地理环境及大容量远距离输电领域得到了广 体介质中发生，而不是沿绝缘子表面发生。 ［１，２］ ［７］ 泛应用 。 现有ＧＩＬ 的应用仍主要限制于交流输 典型的ＧＩＬ单元化结构示意图 如图１所示。 电领域，考虑到ＧＩＬ 的诸多技术优点和直流输电的 导电杆为中空结构，和外围圆筒共同构成同轴的传 快速发展，推广直流ＧＩＬ在输电领域的应用将能够 输系统，导电杆和圆筒均使用铝材。 绝缘气体使用 带来很高的经济和社会效益。 ２０％ ＳＦ 和８０％ Ｎ 的混合气体，在保证绝缘强度的 ６ ２ 与交流ＧＩＬ相比，直流ＧＩＬ 的装备制造、运输安 基础上，降低了成本并削弱了可能带来的温室效 装和运行维护等基本一致，其差异主要体现在绝缘 应。 对称分布的支撑绝缘子由树脂材料浇筑而成， ［３］ 问题方面 。 一方面，直流电压下的气体内电场分 起到电气绝缘和机械支撑的作用。 绝缘件通常由 布取决于绝缘材料的电导率，受温度、湿度、带电运 环氧树脂和填料制成，目前最为常用的是氧化硅和 行时间等诸多因素的影响，具有一定的不确定性。 氧化铝，２种填料均可以在环氧树脂模具成型时提 另一方面，直流ＧＩＬ 中支撑绝缘子表面电荷的积聚 供给绝缘件必要的机械强度。 严重，会畸变绝缘子表面的沿面电场分布，使得一 些情况下的闪络电压急剧下降；特别是在极性反转 的条件下，更易引起闪络，造成 ＧＩＬ 运行故障。 因 此，直流ＧＩＬ 的绝缘相关问题已经成为制约其推广 使用的最急需解决的问题。 目前国内外针对直流ＧＩＬ 的研究集中于其绝缘 问题，较多的是对直流ＧＩＬ 的绝缘性能设计和充入 － ［４ ６］ 气体