[發明專利]電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性的研究方法

在審

• 申請號: 202010786424.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112505492A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 白天予;梁剛;楊要中;田圳;王鈺;張威;蔚鑫棟;馬占軍
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/20;G01N21/65;G01N21/84;G01N1/28
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性的研究方法，包括：步驟一、制備試驗樣品，樣品中注入一個圓形氣泡；步驟二、安裝試驗樣品，將試驗樣品夾持在上下兩電極之間；步驟三、在局部放電測量設備上檢測試驗樣品，獲得不同交流電壓加壓下的試驗數據；步驟四、在顯微鏡下觀測樣品的老化程度；步驟五：用Raman光譜儀分析獲得老化部分的化學成分。本研究方法集中于發現在硅膠中空氣間隙的老化發展進程，并通過Raman光譜儀分析獲得樣品老化部分的化學成分，進而對電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性提供了一種新的研究思路。

技術領域

本發明屬于電力工業技術領域，涉及電力系統中的局部放電研究，特別涉及一種電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性的研究方法。

背景技術

在全球特高壓趨勢下，隨著電壓等級的提高，對絕緣材料的質量的要求越來越高。尤其在高壓電力電纜領域以及高壓輸電線路的范圍對固體絕緣材料的要求有著更高的標準。如果絕緣材料無法滿足特高壓對絕緣材料的要求，將會造成供電系統的嚴重故障。這種故障會對特高壓下的電力系統造成極大的危害，對供電可靠性和安全性造成極大的不利。因此這就涉及到了本文所提到的固體絕緣材料中的雜質問題。微型間隙包括發生在絕緣介質中的因為生產的瑕疵所造成的微型空氣小泡，以及污染物。并且，這些瑕疵可能在工廠的設備測試中不會被監測到，但是他們的影響是非常明顯的當他們在強大的電場當中。很低的在空氣間隙中的介質因數將導致在比固體介質中的要高的場強。這個現象將導致局部放電的發生。有兩種條件將導致局部放電發生在電場中的小泡,第一種就是施加的電壓高于起始電壓，第二種就是在氣泡中有自由電子存在。自由電荷包含著巨大的能量將沖擊空氣間隙的表面。因為化學變化和熱老化對于氣體間隙的表面的原因以及局部放電在集中沖擊，凹凸的痕跡將初始存在于空氣間隙和固體介質的表面。在下一階段，領帶電樹枝有可能在長期的電場下以及局部放電的沖擊下產生。最后這樣的現象導致樣品的擊穿。因此在空氣間隙的老化過程的發展對電力設備的絕緣介質有著非常嚴重的影響。而目前對這方面的研究很少。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性的研究方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種電力系統中局部放電對固體絕緣介質破壞性的研究方法，其特征在于；包括如下步驟：

步驟一、制備試驗樣品：原材料采用液態的硅膠和硬化物，按照10:1的比例，制備過程如下：

1)攪拌硅膠和硬化物，使兩種成分混合均勻，形成混合液，且排出混合液中的氣泡；

2)將攪拌均勻的混合液進行抽真空處理；

3)將混合液倒入盤體內，置于烘烤設備中，進行半硬化處理：

4)向半硬化處理的樣品中注入一個圓形氣泡，氣泡直徑為1mm；

5)對注入氣泡后的樣品在烘烤設備中進行全硬化處理；

6)按照后序老化試驗的規格對全硬化后的樣品進行裁切，形成與試驗電極匹配的試驗樣品，每個試驗樣品的后端為厚度是2mm±150μm；

步驟二、安裝試驗樣品：

將試驗樣品夾持在上下兩電極之間，下電極采用蘑菇狀電極并接地，采用五個下電極，每個電極對應一試驗樣品，五個下電極均插裝到下電極支撐板上；

步驟三、在局部放電測量設備上檢測試驗樣品，獲得不同交流電壓加壓下的試驗數據；

步驟四、在顯微鏡下觀測樣品的老化程度；

步驟五：用Raman光譜儀分析獲得老化部分的化學成分。

進一步的：步驟一中抽真空處理的時間為50分鐘；半硬化處理的溫度為60°，時間為10分鐘。