±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况.研究的硅橡胶伞套材料直流配方,经1 500h紫外线老化试验,其性能指标均超过中国南方电网有限责任公司企标<±800kV直流输电用线路棒形悬式复合绝缘子>的规定;采用低碱玻璃纤维芯棒制成的 复合绝缘子,在长期直流电压作用下不会因离子迁移导致其机械性能显著下...     

±800kV 直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子研究

介绍了机械固定用±800kV棒形支柱瓷芯复合绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对高温硫化硅橡胶伞套材料配方进行了改进与完善;采用"ANSYS"三维有限元对金属附件进行了分析论证;对水泥胶合剂和硅橡胶与瓷芯棒用粘接剂进行了一系列的摸索研究;通过对绝缘子的电场分布计算,优化了绝缘子的整体结构设计和均压环配置;同时,进行了特高压输电系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性计算。试验结果表明,产品通过了所要求的23项定型试验。     

500kV直流棒形悬式复合绝缘子性能的稳定性分析

对直流电压下棒形悬式复合绝缘子材料的耐污湿性能,连接结构等进行了较全面的分析和研究,认为直流复合绝缘子绝缘部件芯棒和护套存在着碱金属和铁的氧化物,但对芯棒玻璃纤维材料性能影响不大;对芯棒与金具内楔连续界面的结构设计,采取了相应的措施,从而使批量产品机械连接性能分散性控制在极小范围内。     

±800 kV楚穗直流线路复合绝缘子局部温升与缺陷等级研究

局部异常温升会对复合绝缘子的绝缘性能造成不可逆转的伤害,严重威胁电网的安全运行,近年来复合绝缘子异常温升缺陷逐渐凸显且呈现越来越严重的趋势.针对±800 kV楚穗直流输电线路在线运行复合绝缘子的异常温升情况,利用红外测温技术和扫描电子显微镜法对复合绝缘子异常温升缺陷进行全面深入研究,发现造成楚穗直流线路复合绝缘子异常温升的主导原因为绝缘子的内部缺陷.依据复合绝缘子局部异常温升的不同形态将其划分成不同温升类型,在研究复合绝缘子局部异常温升状态、温升类型与缺陷等级关系的基础上,提出将复合绝缘子温升缺陷划分为轻度、一般、中度、严重和紧急共五类不同缺陷等级,并针对性的制定了运维检修策略,为楚穗直流复合绝缘子的在线监测与精细化运维提供了可靠的辅助决策.     

棒形悬式复合绝缘子老化性能的评估

为了评估运行中棒形悬式复合绝缘子的老化性能,保证线路安全性,从实际运行线路选取不同运行年限的110kV棒形悬式复合绝缘子作为研究对象,对其进行了外观检查试验、机械性能试验和憎水性试验的研究,并借助所使用HTV材料的微观试验(FTIR、SEM、TGA),从微观上分析和探讨棒形悬式复合绝缘子的老化机理。研究表明:定期对运行中棒形悬式复合绝缘子进行宏观和微观试验,可实现对棒形悬式复合绝缘子老化性能的评估。     

±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计:每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

110kV有机复合棒形悬式绝缘子的研制

着重叙述了西安电瓷研究所架空输电线用有机复合棒形悬式绝缘子的开发、研制及试验情况。介绍了110kV有机复合棒形悬式绝缘予的结构特点及特性参数。指出了输电线路用有机复合绝缘予的推广和使用前景。     

特高压交流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了特高压交流架空线路用1000kV系列棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况。以硅橡胶为基料,进行了改性配制的研究试验,结果表明,伞套材料的耐电痕化和蚀损性能与分子量、硫化剂、填料及加工条件等有关,但填料对其影响最大;由两个复合元件组成的复合绝缘子对电场分布没有任何改善,同时元件连接处不加装均压环时,会引起局部的场强集中,尤其是由1/6和5/6两元件组合而成的复合绝缘子,故采用整体单只复合绝缘子比由两个元件组合而成的复合绝缘子好;均压环配置采用大、小均压环结构,可以最大限度地改善绝缘子端部金具与硅橡胶复合界面处的电场分布,对防止电晕、电蚀,提高绝缘子运行可靠性十分有利。     

±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压环配置优化

介绍了±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究的情况。采用有限元、边界元数值计算方法,对±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子进行电压分布和电场分布三维有限元计算,分析了均压环的结构型式、环径、管径及安装位置对电场分布的影响,得出±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子的均压环优化设计方案:母线侧,大均压环环径为1200～1500mm、截面直径为150～180mm、低于母线侧法兰下端面200mm,小均压环环径为600～650 mm、截面直径为60 mm、低于母线侧法兰下端面100 mm;支架侧均压环环径为1 000～1 200 mm、截面直径为120 mm、高于支架侧法兰上端面200 mm。     

交流系统用有机复合棒形悬式绝缘子运行后的性能试验研究

介绍了西安电瓷研究所在陕西渭南供电局的瓜石线和秦代线上使用的１１０ｋＶ、２２０ｋＶ有机复合棒形悬式绝缘子的有关运行情况以及运行后绝缘子的污秽性能、机械性能和电气性能，对其试验的结果进行了分析，为用户及从事有机复合绝缘子研究工作的技术人员提供参考。     

500kV棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断的预防措施

对500kV复合绝缘子芯棒脆断事故的发生原因进行了分析,指出芯棒断裂是由于绝缘子电压分布严重不均及均压环设计、安装不规范引起导线端电场畸变所致。通过对原线路双联悬垂复合绝缘子下垂式线夹挂点进行"八"字形改造;利用下垂式线夹缩短的距离在导线侧增挂玻璃绝缘子;新建线路采用特制复合绝缘子与玻璃绝缘子组合方式,使复合绝缘子均压环,接头连接处远离高压端,改善了复合绝缘子的电场分布,降低了复合绝缘子导线端承受的电压,消除了畸变电场,避免了棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断,取得了良好的效果。     

±800kV直流复合横担塔斜拉复合绝缘子均压环优化设计

输电线路复合横担铁塔能有效提高其风偏闪络、鸟粪闪络和覆冰闪络性能,降低杆塔高度和提高导线对地距离等优点,在特高压输电线路中得到了实际的运用。但根据现场运行经验,发现复合横担铁塔斜拉绝缘子的均压环固定螺栓有轻微电腐蚀,可能是由于该处电场强度较高,在一定的环境条件下易发生电晕放电。因此建立了±800 kV直流输电线路复合横担铁塔三维仿真模型,研究了双均压环结构下大均压环管径、环外径和抬高距对斜拉复合绝缘子、支柱复合绝缘子、均压环和固定螺栓表面的电场分布的影响。根据绝缘层和金具表面控制电场强度要求值对大均压环结构参数进行优化设计,然后按照优化方案对实际线路进行了改造,现场运行情况良好。本结果可供±800 kV直流输电线路复合横担塔斜拉绝缘子均压环的运行、维护和改造提供参考。     

运行断裂的500kV棒形悬式复合绝缘子蚀损试验和电场计算分析

应用有限元数值计算方法,依据实际运行中的工况,对运行环境相近的两种典型结构500kV棒形悬式复合绝缘子,进行了电场和电位分布计算。得出受杆塔和高压导线分布电容的影响,绝缘子导线侧和接地侧的电场畸变严重;导线侧和接地侧的电场强度均高出绝缘子中部十几倍,电场分布极不均匀。结合运行实际,对复合绝缘子及伞套材料的耐漏电起痕和耐电蚀损性进行了试验。发现500kV棒形悬式复合绝缘子断裂掉线原因是硅橡胶伞套蚀损,内部芯棒暴露后经电晕烧蚀,进而水解引起脆断;复合绝缘子出现的电蚀老化,外部因素主要是电场分布不均匀和大气污湿,本体因素是伞套材料的耐漏电起痕及电蚀损性能较低。     

110 kV棒形悬式复合绝缘子绝缘包覆均压环设计与试验研究

复合绝缘子安装均压环后减少了高压端和低压端的电弧距离,易受鸟害的影响,发生鸟粪闪络事故.为减少鸟害故障的发生,采用绝缘包覆的方法对普通均压环进行绝缘化改造,首先建立了三维仿真模型,分析了复合绝缘子电场分布规律,然后设计并制作绝缘均压环,通过模拟现场运行条件,测量了复合绝缘子周围的电场分布以及均压环周围放电情况,最后模拟了鸟粪闪络模拟试验,测试了绝缘包覆均压环电气绝缘性能.研究结果表明:绝缘包覆均压环与普通均压环的均压效果基本一致,绝缘包覆层对复合绝缘子沿面电场分布影响较小,对均压环周围的电晕放电影响也微乎其微.在同等条件下,还一定程度上减小绝缘子表面的最大场强.人工模拟鸟粪闪络试验表明,绝缘包覆均压环可以显著提高复合绝缘子的鸟粪闪络电压,从而降低鸟粪闪络发生的概率.     

±660kV直流复合绝缘子的研制

介绍了±660 kV直流复合绝缘子硅橡胶配方优化设计、均压环优化设计,原材料选用与处理以及其它新技术和新装备的应用情况。对复合绝缘子的伞裙进行优化设计后,不仅改善了其直流污闪特性,明显提高了单位绝缘距离的污闪电压,而且能够在减少积污、提高耐湿闪能力方面起到积极的作用;加装所设计的均压环后,能有效的抑制起晕场强,满足不起晕的要求;采用优化的硅橡胶配方显著提高了硅橡胶伞裙护套的工艺性能、耐漏电起痕性能和憎水性;改进HTV密封设计和选用芯棒新材料能够为产品长期安全运行提供可靠保证;试验结果表明,研制的±660 kV直流棒形悬式复合绝缘子系列产品能够满足±660 kV直流输电线路的使用要求。     

棒形悬式复合绝缘子压接结构耐温特性研究

复合绝缘子端部金具和芯棒装配的压接式工艺是靠金具和芯棒间的形变应力产生的静摩擦力承担机械强度。金具和芯棒二者之间的材质不同,热膨胀系数也不同,当受热后金具和芯棒的形变也随之改变,因此,理论上说受热对压接强度有一定的影响。笔者通过对比试验得出:一定范围内的温度变化对压接式复合绝缘子的性能没有影响。     

棒形悬式复合绝缘子陡波试验影响因素研究

为研究试验回路参数、陡波波形对棒形悬式复合绝缘子陡波试验的影响,利用一支110kV棒形悬式复合绝缘子,在不同冲击电压发生器充电电压、不同陡化球隙距离下开展了陡波试验,对不同回路参数下的陡波电压幅值、陡波电压陡度进行了分析,根据试验中出现的陡波波形特点,对不同类型陡波波形的有效性进行了讨论。研究结果表明,棒形悬式复合绝缘子陡波试验中陡波电压陡度、陡波电压幅值随冲击电压发生器每级充电电压的升高而上升,陡波电压陡度随陡化球隙距离增加呈现先增加后减小的趋势。陡波波形峰值附近的震荡会造成陡度的大幅变化,建议考虑波形第一个峰值及以此峰值计算获得的陡度来判断形有效性。     

棒形悬式复合绝缘子金属附件连接区机械性能的研究

介绍了国内外棒形悬式复合绝缘子金属附件连接区的设计结构,从不同厂家芯棒、压接力和生产工序三方面研究了连接区采用压接式结构对产品机械性能的影响,提出了在设计连接区时应考虑圆度、连接区的长度、端口的密封性、压块的长度及壁厚等因素。通过试验,认为压力小,易抽芯;压力大,易损伤芯棒。进行二段硫化后,强度降低了约20%,经原压力补压后,连接区强度可恢复,强度配合合理。推荐70kN级压力值可控制在(12.5～13.0)MPa,100kN级压力值可控制在(20.0～20.5)MPa以及160kN级压力值可控制在17.5MPa,压两次,保压时间均为6s。     

高压线路用棒形悬式复合绝缘子的设计

对高压线路用棒形悬式复合绝缘子的设计进行了探讨，介绍了复合绝缘子的结构特点和设计思路，提出了复合绝缘子设计中有关几何参数的推荐值。     

棒形悬式复合绝缘子端部连接的探讨

简要说明了棒形悬式复合绝缘子端部连接采用的楔接、粘接、同轴多向压接三种连接形式,以及各自的优缺点。详细分析了同轴多向压接工艺,通过简要的设计计算和参考大量的实验数据,提出了同轴多向压接棒形悬式复合绝缘子,端部附件结构设计的重点和关键压接参数的计算确定。介绍了压接过程的无损监控检测工艺,指出棒形悬式复合绝缘子端部连接应选用同轴多向压接,采用压缩量控制,压力值校对,压接时间分析,并配备同步的声发射检测设备。