随着中国特高压直流输电工程建设进程的逐渐加快,直流气体绝缘输电线路(GIL)的需求日益迫切,对GIL在特高压直流下一些关键问题的研究显得至关重要。因此针对直流电压下GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚问题展开研究,建立了一套基于静电探头法的表面电荷测量系统,研究了在SF6气体环境中,不同电压幅值和电压极性反转情况下绝缘子表面电荷的积聚规律。同时,在特高压直流GIL试验单元上进行了直流闪络试验,研究了绝缘子表面电荷积聚对直流闪络特性的影响。研究结果表明:在0.5 MPa的SF6中,绝缘子表面主要积聚与所加直流电压极性相反的电荷,这种电荷分布将增大绝缘子表面与中心电极间的局部场强,并将进一步导致绝缘子闪络;GIL中盆式绝缘子的直流耐受电压仅为交流耐受电压的64%左右。该研究为GIL中盆式绝缘子在直流电压下闪络电压下降提供了一种可能的解释。 在进行闪络试验时采用负极性电压。在1min内将直流电压升至预定幅值，保持该电压不变，观察绝缘子的闪络情况并记录闪络所需时间。2试验结果及分析2.1正极性直流电压下的表面电荷分布绝缘子在施加正极性直流电压后的表面电荷分布情况如图4所示。图中，假设绝缘子中轴线位于xy平面的原点处，本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  绝缘子表面电荷-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机则x、y坐标代表绝缘子表面上的点距离轴线的垂直距离，用颜色表示测量电位的大小，标尺单位为V，红色表示电位较高的区域，图3特高压直流GIL试验单元Fig.3UHVDCGILtestunit蓝色表示电位较低的区域。图5所示为绝缘子被测表面电位与施加电压幅值的关系。其中，连线上的点表示绝缘子整个表面电位的平均值，同时也标出了表面电位的最大值与最小值。从图4和图5的测量结果可以看出：在0.5MPa的SF6中，施加正极性直流电压时，绝缘子表面主要积聚负电荷，而正电荷几乎不发生积聚，这与空气中的试验现象有所不同[20]；负电荷从绝缘子左上角开始积聚，电荷量与电荷分布面积随电压升高而增大，当电压>70kV时，绝缘子的下部也开始发生负电荷的积聚；最后，电荷积聚基本呈中心对称分布，并且在某些区域较为集中，而不是在整个表面均匀分布，表面电位的极值要比平均值高出许多；表面电位最小值往往处于电极、气体、绝缘子三结合点附近。同时，对比空气中的试验结果发现，相同气压下，在SF6气体环境中，绝缘子表面产生明显电荷积聚的电压阈值要比空气中高很多[20]；且当电压超过此阈值时，静电探头在SF6气体中也可感应到明显的空间电荷。以上现象表明，SF6中绝缘子表面积聚的电荷与气体中的微观放电关系密切。可能是由于三结合点等处局部电场强度过高导致气体侧发生放电，电离产生离子和电子，这些带绝缘子表面电荷-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com