模拟雾霾对输电线外绝缘的影响及监测装置的设计

随着我国城市化进程加快和工业规模迅速扩大，雾霾现象日趋严重，雾霾多发地区又是我国重要的输电走廊或用电高负荷地区。由雾霾引起的闪络事故波及面广，停电时间长，给国民经济造成严重的损失。针对雾霾对输电线外绝缘的影响，本文模拟了水雾、盐雾、酸雾环境，进行了棒－板间隙及人工污秽绝缘子的放电特性实验，并探索了雾霾监测方法。 建立了水雾、盐雾、酸雾发生装置及放电实验雾室，进行了棒－板间隙放电特性和人工污秽绝缘子放电特性实验。实验结果表明，气雾对棒－板间隙和污秽绝缘子的放电电压有很大的影响；在间隙距离较短时可提高放电电压；随着间隙距离的增加，气雾反过来使击穿电压降低；盐雾、酸雾都会使棒－板间隙和绝缘子的放电电压降低，但酸雾的影响更加显著。 在实验研究基础上，建立了有气雾氛围的棒－板间隙放电模型，使用有限元方法进行了空间电场分布计算，得出气雾颗粒对空间电场畸变的影响特性，提出气雾颗粒对空间电场畸变及空间电荷的影响机制，分析了该机制对气雾放电发展过程的影响机理及对击穿电压影响的原因。 在上述实验与理论分析研究基础上，提出了基于电容电流参量的大气雾霾实时监测方法。开展了电容电流参量和模拟气雾放电特性的相关性实验，以大量相关性实验数据为依据，设计了雾霾监测系统并得出初始雾霾预警值。该系统采用太阳能供电，利用GSM无线网络技术，可长期户外运行并传输记录监测数据。当监测数据超过预警值时会发出警告，以便相关部门能够及时采取预防应对措施，防止输电线路雾霾污秽放电事故发生，提高输电线路运行的安全稳定性。