[發明專利]基于絕緣子表層功能梯度改性的GIL/GIS金屬微粒啟舉抑制方法

有效

• 申請號: 202110948884.3
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113628816B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 李進;王禹淮;杜伯學;梁虎成;董佳楠;姚航;王雨帆;趙仁勇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01B17/50
• 分類號: H01B17/50;H01B19/04
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種基于絕緣子表層功能梯度改性的GIL/GIS金屬微粒啟舉抑制方法。基于環氧樹脂絕緣子表層功能梯度優化設計，利用氟化處理技術對環氧樹脂絕緣子進行表層功能梯度改性，獲得具有表層功能梯度改性的環氧樹脂絕緣子。裝有表層功能梯度改性環氧樹脂絕緣子的高壓直流GIL/GIS系統，能夠減小金屬微粒向絕緣薄弱處運動所需的軸向梯度力，對距離環氧樹脂絕緣子不同位置處、不同形狀的金屬微粒的啟舉具有明顯的抑制作用。通過對環氧樹脂絕緣子進行表層功能梯度改性處理，實現對GIL/GIS系統中金屬微粒運動的抑制。對治理高壓直流GIL/GIS中金屬微粒污染具有重要的價值和意義。

技術領域

本發明涉及電氣工程高壓輸電領域，具體涉及一種基于絕緣子表層功能梯度改性的GIL/GIS金屬微粒啟舉抑制方法。

背景技術

高壓直流GIL/GIS長期運行時，普通盆式絕緣子或支柱絕緣子表面電荷積聚極不均勻，對附近的金屬微粒產生向絕緣子表面運動的電場軸向梯度力，故絕緣子附近的金屬微粒易向絕緣子表面運動，最終引發氣隙擊穿、局部放電、沿面閃絡等絕緣故障，嚴重劣化高壓直流GIL/GIS的絕緣性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于環氧樹脂絕緣子表層功能梯度改性的GIL/GIS金屬微粒啟舉抑制方法，在高壓直流GIL/GIS中金屬微粒運動治理方面提供一種新的治理思路。

為了實現上述目的，本發明所用的技術方案如下:一種基于絕緣子表層功能梯度改性的GIL/GIS金屬微粒啟舉抑制方法，包括下列步驟：

(1)基于高壓直流(包括±160kV、±200kV、±320kV、±550kV、±800kV)GIL/GIS運行工況下環氧樹脂絕緣子(包括盆式絕緣子/支柱絕緣子)表面電勢分布，將環氧樹脂絕緣子表面劃分為三個區域。環氧樹脂絕緣子安裝前，將區域二、區域三用聚四氟乙烯抗腐蝕膠帶粘住。將絕緣子放置在反應釜內，反應釜內充入體積比為1：10～1：1的氟氣與惰性氣體的混合氣體，反應氣體溫度10～50℃、氣體壓力0.01～0.1Mpa，對環氧樹脂絕緣子進行15-30min的表層結構改性處理，改性處理后區域一的表面電導率為5.02×10^-14S-5.05×10^-14S。

(2)去除區域三的聚四氟乙烯抗腐蝕膠帶，將絕緣子放入反應釜內進行15-30min的表層結構氟化處理，獲得表層功能梯度改性的環氧樹脂絕緣子。表層功能梯度改性的環氧樹脂絕緣子表面電導率呈梯度分布，其中，區域一表面電導率：6.50×10^-13S-6.55×10^-13S、區域二表面電導率：5.80×10^-15S-5.85×10^-15S、區域三表面電導率：5.02×10^-14S-5.05×10^-14S。

(3)對裝有表層功能梯度改性環氧樹脂絕緣子的高壓直流GIL/GIS系統進行1～10小時額定直流電壓預壓，預壓結束后測試距離環氧樹脂絕緣子凸面不同位置處的金屬微粒(包括球形金屬微粒、線性金屬微粒、金屬粉塵)啟舉電壓。

進一步地，高壓直流GIL/GIS涉及的電壓等級包括±160kV、±200kV、±320kV、±550kV、±800kV。

進一步地，環氧樹脂絕緣子包括盆式絕緣子、支柱絕緣子。

進一步地，金屬微粒包括球形金屬微粒、線性金屬微粒、金屬粉末。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：