500KV變電站用防暈金具研究分析

趙男

摘要：在500KV變電站中所應用的電力金具，會隨著海拔的升高，而導致其起暈電壓的降低。在金具出現電暈以后，不僅會造成能源的消耗，而且還會形成無線電干擾問題，降低安全性和可靠性。本文就針對500KV變電站所用的防暈金具的有關內容，作出具體分析，以供參考。

關鍵字：500KV變電站;防暈金具;電暈

引言：

對于變電站所用的變電金具來說，所出現的嚴重的電暈現象的原因，一般是由于起暈電壓過低，無法滿足實際的需要。因此，就要在500KV變電站高海拔特點的基礎上，結合具體工程對于金具的起暈電壓所做出的要求，針對變電站所用的金具，展開具體的研制和電暈試驗，從而研制出500KV變電站用的防暈金具，可以實現變電金具在高海拔電暈之下的應用，具有較高的適用性。

1 研制試驗

結合過去變電站所用金具的具體運行狀況，我們發現在金具的運行過程中，出現了較為嚴重的電暈現象，因此這也對于變電站的運行，帶來了不利影響，降低了變電站運行的安全性和經濟性。通過對于我國所用的變電金具相關標準和樣本的收集和分析，目前較少有變電站金具產品，能夠在高海拔地區使用，國外有關方面的研究也少之又少。因此，本文就根據某地500KV變電站的高海拔特點，并結合具體變電工程對于金具的電暈特性所提出的要求，充分考慮在高海拔地區建設更多數量的超高壓輸變電工作，針對這一項目，展開具體的研制試驗工作，具有極為重要的意義。

所開展的電暈試驗地點在該省的電力試驗研究所的高壓大廳內，在大廳內部具有1800m的海拔高度。由有關電力設計院向制造廠家，提供金具的組合形式，在此基礎上，對于試品展開連接布置。所開展的試驗必須要能夠按照有關的規定和要求進行，能夠從多個不同的方位，通過望遠鏡觀察在夜間遮光的條件空間下，試品所具有的起暈狀況[1]。對于500KV的金具來說，具體的試驗電壓為493.9KV，對于220KV的金具來說，試驗電壓為226.3KV，試品需要在這一電壓值之下，不會出現可見的電暈。在試驗的過程中，通過變壓器對于試品進行試驗電壓的施加，并且通過測量系統，進行起暈電壓的測量。利用電動通風干濕表和水銀氣壓表，對于在試驗過程中的氣象參數進行測量。在試驗的過程中，針對不同的試品，要開展三次的試驗，進行出現電暈點時的電壓，以及電暈點消失時所具有的電壓，并且進行電壓平均值的取得，將其當做試驗結果數據。本次試驗要在自然條件下開展，在冬季具有較高的空氣密度，空氣中的濕度低。但是在夏季的空氣密度低、濕度高，所以夏季開展試驗時，起暈電壓會略低一些。

2 試驗結果分析和結論

在初始試驗中，所進行試驗的金具，都具有較低的起暈電壓，無法滿足實際的要求。結合具體的試驗情況展開分析，之所以會產生電暈，是由于在金屬的表面尖端，出現了局部的電場集中，而且這種集中是不均勻的，這也就使得在金屬表面所具有的電位梯度，就會超出臨界值，從而使得形成局部的放電現象，因此就會產生可見的電暈點。比如說，對于220KV和500KV電壓等級的不同型號的設備線夾，都是在板的棱角位置處起暈，所具有的起暈電壓也比較低。即使已經經過了一定的處理，但是對于起暈電壓來說，依然無法符合要求。出現這種問題的主要原因，就是棱角具有較小的曲率半徑，而且其表面具有一些坑凹點，這也會導致電場的集中，所以會出現起暈的現象。通過這一點也顯示出金具的外形結構特點、曲率半徑等條件因素，都會對金具表面所具有的電位梯度分布，造成一定的影響，因此就會出現電暈現象。與此同時，還要對高海拔區域所具有的大氣條件的影響充分考慮。站在生產制造的角度來看，在材料選擇、成型以及運輸的過程中，無論對于哪一環節，都必須要確保金具具有較高的光潔度，特別是在對金具產品進行批量生產的過程中，也要確立一個嚴格的質量檢驗體系，這也能夠發揮至關重要的作用，增強金具電暈性能的穩定性。

所以就可以提出以下的改進措施和方案：首先，對于金具的棱角進行打磨，將其打磨出具有一定的圓弧，這樣就能夠減弱局部所發生的電場集中效應。其次，可以在金具制作的過程中，提高向上一面兩側的高度，這樣就能夠針對上一面的螺栓，起到屏蔽的作用。通過有關的試驗人員和生產廠家，共同進行防暈金具的研究和樣品的試制，最后在通過多次的試驗以后，將所具有不利因素排除，最終成功研制成了防暈金具，能夠實現良好的防暈效果。另外，如果在500KV變電站中的設備，沒有設置均壓環，因此就要對于所選型的金具，進行結構上的完善和改進，讓其能夠符合有關要求，由有關的工程設計部門落實，在選型的過程中，要重視起這一問題。通過對于線夾防暈板所具有圓角，進一步改進曲率半徑，能夠在原有基礎之上，提高起暈電壓，更加便于針對批量產品，實現質量控制。如果所應用的金具無法符合高海拔電暈條件要求，就要在不同電壓等級金具的不同起暈電壓條件的基礎上，能夠從結構層面上，加強研制和改進，讓其能夠滿足具體工程的需要。在本次試驗中，所應用的金具試品都具有研制性質，在試驗時經過了打磨處理，所以要按照經過試驗打磨處理之后的尺寸，來安排具體的產品生產，這樣才能夠確保其具有穩定的電暈性能。

根據上述的改進方案，在進行金具制造時，雖然增加了復雜程度，也提高了材料的用量，但是并未大幅的增加造價，同時還能夠對于金具起暈電壓低的問題，實現有效的解決，因此這對于變電工程來說，也具有積極的意義和價值，能夠在未來500KV變電站工程建設的選型過程中，實現新產品的提供。

通過具體的試驗證實，海拔高度所發生的變化，會在很大程度上，影響到金具的起暈電壓。現階段，國內外都針對這方面的問題，展開了重點的研究。根據所得到的試驗結果，可以總結出這樣的規律：海拔高度的升高會帶來變電金具起暈電壓的降低，因此也就對于金具的各方面條件，比如說外形、光潔度等等，提出了更高的要求。

在完成研制試驗以后，在此基礎上進行了有關產品的生產。在進行產品生產時，對于生產過程中、出廠前、施工現場三階段，要做好三檢工作，嚴格執行和落實好檢查工作，在產品運輸到現場以后，也要針對每一種類的金具，展開一定數量的抽檢，而且要對所抽檢的金具試品，開展電暈試驗，確保所開展的每一次數據，都具有良好的重復性，而且還能夠符合起暈電壓的具體要求，這樣才能夠確定產品的質量合格，能夠投入安裝[2]。隨著對于該地變電站的投運狀態的觀察，基本上不會出現電暈現象，因此這也就證明所研制出的防暈金具，具有良好的防暈效果。通過在本次試驗中，對于500KV變電站所應用的防暈變電金具的具體試驗，所得到的電暈試驗數據和研制出的產品，都對于我國過去在這一方面的研究內容的空缺，進行了填補，而且實現了國內的先進水平，各項研究工作達到預期的目的。

總結：

綜上所述，通過對于500KV變電站所用的防暈金具的研究，進一步研制出具有良好防暈性能的金具，能夠避免電暈現象的出現，確保變電工程可以順利開展，推動變電站工程的不斷建設和發展。

參考文獻

[1]韓文，唐露甜，楊彬，景龑.超特高壓變電站金具填縫導電有機硅聚合物膠泥的制備及性能[J/OL].武漢大學學報（理學版）：1-7[2021-06-08.1671-8836.2020.0257.

[2]劉志全，楊軍華.ADSS光纜電腐蝕防暈環的效果驗證研究[J].廣西電力，2019，42（05）：57-60+64.