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为确保线路高压绝缘子安全可靠地运行,开展其闪络成因及闪络前状态诊断研究具有重要学术意义和实用价值。本文研究以线路悬式棒形复合绝缘子为研究对象,开展了线路悬式绝缘子“不明闪络”成因与基于紫外成像的线路悬式绝缘子闪络前状态诊断两大方面的研究,主要完成的研究工作如下:(1)现有的绝缘子闪络机理学说均认为绝缘子闪络的形成机理是由于绝缘子沿面局部电弧爬电所导致的局部电弧贯通,因而无法解释绝缘子表面无痕的闪络现象,并将其归类于“不明闪络”。本文研究通过总结易于发生“不明闪络”的时间、地点、气候条件、绝缘子材料与类型、闪络后绝缘子的特点等因素,提出了“线路悬式绝缘子的‘不明闪络’并非真正意义上的沿面闪络,而是在绝缘子附近空间内发生的绝缘子极间空气间隙击穿”的假说,造成绝缘子极间空气间隙绝缘强度下降的原因是由于绝缘子周围空间内的空间电荷衍生电场改变了空气间隙内的场强分布。将绝缘子极间的空气间隙用与其同等长度的特定电极结构尺寸的棒-板电极空气间隙进行模拟,并建立了长间隙放电的先导通道等离子体团输运模型,通过对模型的求解得到长气隙放电过程中先导通道内的等离子体参数与间隙内的空间电场分布,并得到了等离子体参数与电场强度的对应关系。在计算电场的基础上,结合空间电荷计算模型,计算了特定电极结构下空间电荷衍生电场对原棒-板电极间隙电场的影响,得到了“当绝缘子附近空间内注入空间电荷电量达到1012个cm-3数量级时,空间电荷衍生电场与外电场共同影响间隙内电场,使得空间气隙内绝缘强度减弱,击穿有可能首先在空间气隙内发生”的结论。(2)利用染污空气模拟空间电荷,通过对比相同染污等级下绝缘子沿面与特定电极结构下绝缘子极间间隙的工频闪络(击穿)电压与50%冲击闪络(击穿)电压,发现由于试验中绝缘子沿面的染污状态与空气染污状态不完全等价性、实际运行状态下的绝缘子染污的不均匀性、绝缘子闪络电压向高跳变的可能性要大于向低跳变的可能性等因素的影响,极间间隙击穿电压会在某些时刻小于绝缘子沿面闪络电压,即击穿有一定概率在空间通道内发生。为此,将清洁绝缘子放置于重度染污空气间隙之中,施加工频电压直至闪络或击穿发生,经多次反复试验,发现在本文试验条件下发生空间击穿即“不明闪络”的概率为7%。试验误差的最大来源是相同染污等级的绝缘子沿面染污与绝缘子周围大气污秽的不等价性。(3)为探求大气条件下悬式绝缘子端部由电晕放电生成的等离子体与由局部电弧放电生成的等离子体的空间分布,采用朗缪尔单探针法与发射光谱法,完成了大气条件下悬式绝缘子端部电晕放电生成的等离子体与局部电弧放电生成的等离子体部分参数的诊断,实际诊断结果验证了(1)中长间隙计算模型对等离子体参数计算的正确性。(4)针对紫外成像法缺乏成像后合理有效的故障判据的瓶颈,开展了基于紫外成像的悬式绝缘子闪络前状态诊断的研究。选取紫外辐射强度作为紫外特征参数,改进了紫外成像仪,使其可以测量气体放电过程中产生的紫外辐射。结合(1)中建立的先导通道等离子体输运模型,重点推导了等离子体参数、紫外辐射强度与电场强度三大参数之间相互对应的“三大关系”:即绝缘子放电过程中等离子体参数与电场强度的对应关系、紫外辐射强度与电场强度的对应关系以及等离子体参数与紫外辐射强度的对应关系,从而得到基于紫外成像的悬式绝缘子闪络前状态诊断判据:在初始端电压为0、气压为—标准大气压、温度27℃、湿度80%RH条件下,以1kV/S匀速升压的盐密为0.3mg/cm2、灰密为2mg/cm2的FXBW10-70棒形悬式复合绝缘子在紫外通量密度的实测值为3×10-9(W/m2)时达到剩余有效绝缘距离可承受端电压的临界点,高于此值则绝缘子面临闪络危险,此时对应的电子平均能量为2.47eV。并引入等离子体能级的概念,建立了等离子体能级与三大参数之间的对应关系,得到了基于等离子体能级的悬式绝缘子闪络前状态诊断判据,更有利于现场检测。