基于Ansoft的冰凌分布对绝缘子周边电场的影响研究

主要研究分析了线路绝缘子表面有冰凌分布时周边电场分布情况。利用有限元分析软件Ansoft Maxwell构建了线路绝缘子有限元计算模型。通过对线路绝缘子模型仿真分析,得出了绝缘子表面没有冰凌存在时周边电场的分布情况。接着通过仿真分析得出了冰凌的分布量、长度以及直径对绝缘子周边电场的影响规律。最后归纳总结,提出相应的优化建议,以提高电力系统运行可靠性。     

复合绝缘子接地电流的测量及其特性研究

目前检测复合绝缘子污秽状况的主要方法是泄漏电流法。这种方法需要在绝缘子上加装电流传感器,加大了测量难度和危险性。文章提出了通过测量绝缘子接地电流来检测复合绝缘子表面污秽程度的方法.对复合绝缘子的接地电流特性进行了研究,分别建立了复合绝缘子接地电流、体泄漏电流和表面泄漏电流的测试回路,对洁净和污秽条件下复合绝缘子上述3种电流进行了测量和比较分析。试验结果表明：污秽条件下复合绝缘子接地电流及表面泄漏电流的幅值比洁净条件下的都有明显增大,而且增大的幅度基本相同,而波形上谐波成分大大减小,但体泄漏电流基本没有变化。因此,通过测量复合绝缘子接地线上的接地电流可以用于检测出复合绝缘子的污秽程度。     

110kV复合绝缘子电场分布影响因素

研究不同影响因素下的复合绝缘子沿串电场分布特性,对提高绝缘子可靠性具有重要意义。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真计算软件建立了三维模型,分析了杆塔、导线长度和山坡倾斜角度对绝缘子沿串电场分布的影响。结果表明:导线改善了绝缘子串高压端局部场强过高的情况,且导线越长改善的效果越明显;杆塔使得沿绝缘子串方向的电场分布更加均匀;山坡的倾斜角度,对绝缘子高压侧的电场分布有些细微影响,但可以不予考虑。由此可得,导线、杆塔、地面与绝缘子间的杂散电容都会影响绝缘子沿串电场的分布。     

复合绝缘子内部缺陷对电场分布特性的影响

对复合绝缘子的缺陷类型、缺陷尺寸和缺陷位置进行仿真计算,获得伞裙沿面的轴向、径向电场分布曲线,计算出伞裙沿面轴向、径向电场的畸变率和最大场强值。结果表明:径向电场对于缺陷的反应更灵敏,通过分析伞裙沿面高压端和低压端径向电场分布规律,能够得到复合绝缘子缺陷的位置与类型等相关信息。     

复合绝缘子和玻璃绝缘子电位分布的数值仿真

为合理利用设计复合绝缘子和玻璃绝缘子,建立了分析500 kV线路悬式绝缘子电位分布的计算模型,并利用ANSYS计算和分析比较两者的电位分布。结果表明,加均压环可显著改善绝缘子的电位分布,玻璃绝缘子串加均压环后的轴向电位分布要优于复合绝缘子,且均压环的半径对绝缘子两端关键部位的电压分布有影响。     

直流电场对复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

为研究直流电场对复合绝缘子覆冰的影响,在人工气候实验室中对FXBW-35/70型复合绝缘子进行了带电人工模拟覆冰试验。分别进行了不带电以及正负10 kV、20 kV、30 kV的直流电压试验,对比了不同电压等级下的绝缘子覆冰和闪络特征,分析了直流电场下不同极性对覆冰的影响,并进行了解释。试验结果表明:直流电场强度对复合绝缘子覆冰和闪络特性会产生影响,随着试验电压等级的升高,绝缘子伞面冰层的粗糙程度会增大,冰凌的向内弯曲度会增大,密度降低,覆冰质量呈先增大后减少的变化趋势,覆冰绝缘子的50%闪络电压呈先降低后上升的趋势;直流电场的不同极性也会对复合绝缘子覆冰产生影响,相同电压等级下,正极性电压作用下的冰凌平均密度大于负极性,负极性电压作用下的绝缘子50%闪络电压低于正极性。     

复合绝缘子界面缺陷对电场分布特性影响的仿真研究

复合绝缘子的芯棒与护套粘接界面常常出现缺陷,畸变周围电场,影响绝缘子的电气和机械性能。为了研究不同缺陷形态下的绝缘子电场特性,文中以110 kV复合绝缘子为考察对象,应用有限元分析软件COMSOL搭建了绝缘子三维模型,对电场分布进行了仿真计算,研究了界面出现气隙、水汽等缺陷对局部电场及绝缘子整体轴向电场分布特性的影响。结果表明:气隙处电场强度相比正常情况下显著增大,场强最大值与气隙跨度、厚度正相关,与气隙长度负相关,并基于气隙等效弧柱体模型给出了理论分析,修正了等效圆柱模型的不足;水分渗入能降低气隙场强,但同时严重畸变绝缘子轴向电场;护套受潮增重会使场强线性增加,超过一定程度会引发电晕放电,导致沿面闪络等事故。     

复合绝缘子带电检测仪的实际应用

如何检测运行中的复合绝缘子内部是否存在缺陷,是电力线路运行单位和复合绝缘子生产厂家的一大难题。“复合绝缘子带电检测仪”的成功应用,为各运行单位和生产厂家对复合绝缘子带电检测提供了捷径。介绍了“复合绝缘子带电检测仪”在四川省电力公司泸州电业局、广东佛山供电局等单位的现场应用情况,通过对实际案例和对比试验进行分析,对其性能进行了评价。最后,指出了运行中出现的一些问题及解决办法。     

复合绝缘子性能检测方法简析

检测线路上绝缘子老化后的质量情况,对于电网的安全运行具有十分重要的意义.复合绝缘子性能检测方法通过对比老化与未老化复合绝缘子的表面微观情况,分析了相应情况下其表面泄漏电流波形中谐波成分的变化,说明了利用泄漏电流检测复合绝缘子性能的可行性.     

架空线路用复合绝缘子工频电弧特性研究

对架空线路用复合绝缘子工频电弧特性的研究表明复合绝缘子相对悬式瓷、玻璃绝缘子而言易遭受工频电弧损坏。其表现为伞裙和护套粉化、电蚀和漏电起痕及碳化严重 ;芯棒暴露和机械强度下降。故复合绝缘子金属附件设计时应能保护复合绝缘子免受电弧烧蚀     

复合绝缘子性能检测方法简析

检测线路上绝缘子老化后的质量情况，对于电网的安全运行具有十分重要的意义。复合绝缘子性能检测方法通过对比老化与未老化复合绝缘子的表面微观情况，分析了相应情况下其表面泄漏电流波形中谐波成分的变化，说明了利用泄漏电流检测复合绝缘子性能的可行性。     

复合绝缘子沿面电场影响因素分析

研究不同状态下的绝缘子表面电场特征对提高绝缘子可靠性具有重要意义。笔者以220 kV交流复合绝缘子为例,借助于COMSOL有限元软件,对电场分布进行了计算分析,研究了均压环、表面污秽及内部缺陷对绝缘子沿面电场分布的影响。计算结果表明:加装均压环可以大大降低沿面最大电场强度,有效改善表面电场不均匀程度;污秽条件下,伞群和护套交接处电场畸变严重,但畸变程度不足以引发局部放电;粘结面存在空气隙时,气隙附近电场明显畸变,护套内外存在一个较大的电场梯度,当达到一定程度时会造成护套击穿。     

动车组车顶硅橡胶复合绝缘子干湿闪特性分析北大核心CSCD

动车组车顶高压系统是动车组运行过程中从接触网可靠获取动力的主要部件,长期暴露在大气中的车顶绝缘子一旦发生闪络故障,将会造成动车组供电中断或趴窝故障。文中以一种新型动车组车顶硅橡胶复合绝缘子为对象,采用持续升压法对8只绝缘子开展干湿闪络试验。试验结果表明,绝缘子干闪电压均大于140 kV,标准差小于3%;湿闪电压值大于120 kV,标准差小于3%;干湿闪电压值均满足动车组车顶绝缘子入网考核值100 kV、85 kV;湿润绝缘子表面用水电导率越高,放电电弧出现的时间越早,用相机拍摄到的电弧越明显;当低压侧金具被完全包覆时,多次闪络可造成包覆低压金具的护层边缘出现明显的烧蚀,烧蚀后的护层可能会在高速气流作用下被撕裂,建议后续的绝缘子结构优化设计中不完全用绝缘护层包覆低压金具。为解释干湿闪电压及放电过程差异,构建包含水滴或积水的三维模型,分析伞裙表面离散水滴或积水对伞裙表面附近空气域电场分布的影响。仿真结果表明:水滴或积水的存在畸变了其附近的电场强度,畸变后的电场值可达表面干燥时电场值的百倍。研究结果可为后续动车组车顶硅橡胶复合绝缘子结构优化设计提供参考。     

复合绝缘子表面湿润特性建模分析

研究复合绝缘子在雾中的湿润特性有利于分析污闪机理,根据污闪试验中泄漏电流工频分量幅值的变化,利用一次分段曲线简化和替代原有数据,总结了描述复合绝缘子湿润过程的数学模型并针对两种初始憎水性状态对比研究了不同温度情况下的湿润特性。结果发现:低温雾中复合绝缘子的湿润模型是由湿润、过渡、烘干等过程重复组成,而室温下雾的强冷凝作用导致表面持续湿润并放电,湿润或烘干过程并不明显,使得湿润模型可仅存在过渡过程;此外,憎水性有效地抑制了泄漏电流工频分量的幅值,即有效地减轻了污层的湿润程度并延缓了达到第一次饱和湿润的时间,最终使得耐受电压(耐受时间)要高于(长于)丧失憎水性的情况。     

交流330 kV分段式复合绝缘子均压特性研究

为改善330 kV分段式复合绝缘子的电磁工作环境,优化均压环结构,配置合适的均压方案,采用三维有限元软件进行建模分析计算,比较大均压环参数（环径、管径、罩入深度）与表面场强的关系,综合考虑选择其参数配置,在确定大均压环尺寸的基础上对小均压环的参数进行优化,得到合理的均压结构参数：大均压环环径、管径、罩入深度分别为350 mm、50 mm、125 mm;小均压环环径、管径、罩入深度分别为100 mm、25 mm、20 mm。该方案有效改善了均压环与复合绝缘子表面场强分布的不均匀性,对实际工程具有一定的借鉴意义。     

均压环对覆冰特高压直流复合绝缘子电场分布的影响

本文对±800kV云-广特高压直流输电线路上的特高压复合绝缘子在覆冰情况下小均压环对绝缘子表面电场分布的影响进行了研究。首先介绍了有限单元法的基本原理,建立了±800kV复合绝缘子的模型,考虑到本文中采用的是双均压环,当复合绝缘子全部覆冰时,冰棱可能会覆盖到高压侧的小均压环上,因此需要研究小均压环的环径对绝缘子表面电场...     

悬式复合绝缘子的轴向电场分布

高压棒形悬式复合绝缘子悬挂在高压输电导线和杆塔横担之间,处在极不均匀的电场中,在导线附近只有比较短的距离处在高场强位置,中间相当长的绝缘串处于电场相对较低的位置.     

污秽与憎水性对复合绝缘子泄漏电流特性的影响

分析泄漏电流与污秽及憎水性之间的关系是实现污闪预警的有效手段。为此基于人工气候室试验,模拟了运行电压下污秽与憎水性对复合绝缘子泄漏电流的影响,揭示了泄漏电流与污秽、憎水性之间的内在联系。结果表明:随着污秽程度的增大,泄漏电流的有效值最大值增大,高幅值脉冲数增多,电压电流相位差从-33.19°变化到接近0,基波含量从98.03%降低到79.89%,其他各次谐波含量整体呈增加趋势。而随着憎水性水平的降低,泄漏电流的有效值最大值增大,高幅值脉冲数增多,电压泄漏电流相位差减小,基波含量从97.56%降低到85.97%,其他各次谐波含量整体呈增加趋势。     

风速对复合绝缘子覆冰增长及其闪络特性的影响

风速和电场均是影响绝缘子覆冰的重要因素,在多功能人工气候室对不同风速下的复合绝缘子进行了人工雨凇带电和不带电覆冰试验研究,分析了风速和电场双重作用对冰棱生长、覆冰量、覆冰密度、厚度及闪络电压的影响。研究表明:随着覆冰期风速的增大,绝缘子的冰棱长度、倾角、伞面冰厚、覆冰密度和覆冰重量均逐渐增大,在覆冰时间相同的条件下,其闪络电压随着风速的增大而逐渐降低;电场在风速较低时对覆冰参数和闪络性能都有明显的影响,但随着风速的增大,此种影响逐渐变得不明显,在风速较大的条件下可以不考虑电场的影响。