覆冰绝缘子电场分布研究综述

覆冰会改变绝缘子表面的电场分布,影响绝缘子闪络特性,如何得到覆冰条件下绝缘子表面的电场分布对防止绝缘子覆冰闪络具有重要意义。在总结国内外覆冰绝缘子电场分布研究的基础上,对覆冰绝缘子沿面电场测量、覆冰绝缘子沿面电场计算方法的优缺点进行了分析,并指出有限元法、边界元法等数值解法将是今后研究覆冰绝缘子表面电场分布的主要手段。     

基于紫外成像的110kV复合绝缘子串冰闪预警

为对复合绝缘子串的覆冰闪络放电进行预警,利用紫外成像仪对覆冰的复合绝缘子进行非接触带电检测.通过对复合绝缘子的大量融冰闪络试验,同时对冰闪过程中的泄漏电流和紫外图像进行对比分析,提出了110kV复合绝缘子串在覆冰状态下的冰闪紫外预警方法.结果表明:复合绝缘子串融冰闪络放电过程中的泄漏电流脉冲分量和紫外光子数在一定程度上具有对应关系.依据放电强度与产生的紫外光子数具有相关性的特点,提出了覆冰绝缘子放电过程紫外预警三区段法,为评估覆冰绝缘子的污秽状态和闪络预警提供了方法.     

覆冰水电导率对地线绝缘子覆冰闪络 影响的有限元仿真分析

电力网络常会因覆冰、雷电等自然灾害而引起线路跳闸事故的发生,给电力系统造成巨大的经济损失。为了提高线路融冰效率、改善线路覆冰现象,研究了覆冰水电导率对地线绝缘子覆冰闪络电压的影响,并且通过Ansoft有限元软件对RCSE100C-2型绝缘子进行了仿真分析。研究结果表明,覆冰水电导率会影响地线绝缘子的覆冰闪络电压,电导率越大,闪络电压越低;相同电导率条件下,干闪络电压高于湿闪络电压。     

间插大伞片对绝缘子局部电场分布的影响

为了探求大伞片的插入对绝缘子覆冰闪络电压的影响,以110 k V复合绝缘子为计算模型,以实际运行时的绝缘子覆冰形态为研究对象,通过对二维电场Laplace方程进行求解,分析了在不同覆冰情况下,间插大伞片数量和结构对端部电场强度的影响,得到间插不同大伞片电场的最优解.计算结果表明:无覆冰条件下,大伞片的插入对绝缘子电位分布几乎没有影响;覆冰条件下,绝缘子中均匀插入三片或四片大伞片,可提高冰闪电压,提高绝缘子串的绝缘性能.     

基于在线监测信息的架空输电线路覆冰故障率计算

量化冰雪灾害对输电线路的影响,构建线路覆冰故障率模型对于冰灾条件下架空输电线路的安全运行具有重要意义.针对覆冰在线监测终端实时监测数据的特点和局限,提出了一种基于覆冰导线悬点轴向应力计算架空输电线路最大应力的方法,并建立了相应的覆冰故障概率计算模型.结合某单位耐张塔覆冰在线监测终端的运行数据,采用本模型计算的故障率与监测终端记录的微气象和覆冰比值进行了比较,二者变化趋势吻合度较高,证明了所述模型的准确性.     

不均匀脱冰时阻尼改变对输电线跳跃高度的影响

运用试验和数值模拟的方法对实际输电线路进行了脱冰跳跃研究,得到了多种工况下输电线的脱冰跳跃位移时程曲线,在此基础上讨论了覆冰厚度、脱冰率、脱冰位置等因素对覆冰导线阻尼以及仿真准确性的影响规律.结果表明,不考虑覆冰输电线阻尼改变的脱冰跳跃仿真结果偏大,考虑阻尼改变的仿真结果更接近试验,有利于提高仿真精度;覆冰厚度增加、脱冰率减少及脱冰位置远离跨中会导致阻尼改变对档距中点位移的影响变强,仅在少数条件下可以不考虑覆冰输电线阻尼的改变.     

高海拔地区冰雪共存条件下复合绝缘子沿面电场计算

冰雪对电力系统可靠运行构成极大威胁,对覆冰雪复合绝缘子沿面电场分布规律进行研究具有重要工程价值和意义。基于准静态电场有限元方法,提出了雪的三角形模型,开展了冰雪形态对高海拔110 k V复合绝缘子沿面电场的影响研究。通过搭建高海拔110 k V复合绝缘子二维轴对称模型,研究了冰雪共存条件下雪高度和冰凌长度对沿面电场的影响。结果表明:冰凌长度越长,雪对沿面电场分布的影响越大,雪高度越高,雪表面的电场畸变越严重。     

输电塔-线体系覆冰作用非线性分析

在重冰区,高柔大跨越输电塔-线体系在覆冰、风载等作用下具有强烈的耦合特性和非线性特征。推导了绝缘子、索以及边界条件的刚度表达式,以向家坝-上海±800kV特高压直流输电线路为例,建立了输电塔、导线、绝缘子以及边界条件的简化数值分析模型。对大跨越输电塔－线体系进行了7种工况下的静力非线性分析。分析表明,在导线均匀覆冰及风荷载作用下,铁塔构件的P-△效应较小;在不均匀覆冰工况下,导线不平衡荷载对铁塔产生扭转效应,铁塔受压支座节点和最大悬臂处单元的轴向压力和弯矩具有较明显的P-△效应,应考虑荷载非线性的不利影响。     

220kV春恩线复合绝缘子界面击穿原因分析

通过对220kV复合绝缘子界面击穿的特征检查、试验论证,分析认为内楔式联接位置滑移引起电蚀是主要原因,但在相对洁净的运行环境下绝缘子没有断裂.最后提出了复合绝缘子改进生产工艺的要求.     

220kV春恩线复合绝缘子界面击穿原因分析

通过对220kV、,复合绝缘子界面击穿的特征检查、试验论证,分析认为内楔式联接位王滑移引起电蚀是主要原因,但在相对洁净的运行环境下绝缘子没有断裂.最后提出了复合绝缘子改进生产工艺的要求.     

复合绝缘子污闪动态发展过程与影响因素

针对电力系统中绝缘子污闪频繁发生的问题,分析了污闪形成的主要原因和整个污闪的动态过程,并探讨了相关宏观因素对闪络过程中各阶段温度场的影响.基于FZSW-10/4复合支柱绝缘子进行人工污秽试验,记录了局部电弧形成、桥接、发展为沿面闪络的过程,分析了不同盐密条件下绝缘子的起晕电压与闪络电压的变化规律,并根据试验条件建立了复合绝缘子污闪研究的动态电弧模型.仿真结果表明:污秽电导率、干区个数对局部电弧发展阶段有显著影响;气压对污闪的影响体现在完整电弧形成后.     

A Study on Damage Rules on Insulators by Conducting Sols

Insulating parts are easily subjected to pollution which may cause damage to the electric system. A typical disc insulator is chosen as the target to test its f lashover voltage by using an artificial pollution system. This test system aims at obtaining characteristic parameters of damage for chosen conducting sols to t he selected insulator. Experimental results show that thickness and electric con ductivity of pollutant layer over insulators are the main parameters in damage e valuation. The flashover vol...     

污湿环境下复合绝缘子电场分布的研究

研究污秽潮湿状态下复合绝缘子表面电场特性可有效地提高复合绝缘子运行的可靠性.综合考虑了复合绝缘子的污秽层厚度以及均匀性,在Comsol Multiphysics软件环境中建立了110 kV线路复合绝缘子的二维电场仿真模型,采用有限元法计算了复合绝缘子在不同污湿状态下的电位和电场分布.研究结果表明,当复合绝缘子表面形成均匀水膜润湿污秽层后,对绝缘子电场分布的影响程度与污层电导率有关,当污层电导率增大到10-7 S后,复合绝缘子高压端附近伞群承受的电场强度明显增强;当复合绝缘子表面有水滴滴落时,水滴周围的电场急剧增强.     

冲击电压下特高压支柱绝缘子表面电场研究

特高压输变电工程对支柱绝缘子提出了更高的技术要求,运行中支柱绝缘子会因雷击发生污闪,而支柱绝缘子的电场、电位分布和闪络现象存在一定关系。为研究特高压支柱绝缘子表面电场分布特性,建立了1100kV支柱绝缘子的有限元计算模型。理论分析与仿真结果表明,雷电冲击电压作用下支柱绝缘子表面电场分布随时间变化的曲线在波形上与激励源雷电波的波形相似,第一对和最后一对大小伞的电场强度较大,中间大小伞的电场强度较小,最大场强点位于金属电极下端的绝缘护套表面。     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

绝缘子在输电塔线体系动力计算中的作用分析

针对绝缘子在输电塔线体系动力分析中的作用问题采用在计算中变化绝缘子长度的方法来研究.建立有无绝缘子的输电线路有限元模型,分析有无绝缘子情况下线路动力特性的区别,采用导线脱冰分析绝缘子在顺线向响应中的作用,通过地震响应分析绝缘子对顺线向和横线向响应的影响.研究表明,绝缘子的摆动对纵向不平衡张力有明显的缓冲作用,长度越长缓冲作用越明显;地震分析中绝缘子对顺线方向响应有一定的缓冲作用,对横线方向没有缓冲作用;采用无绝缘子的塔线体系模型会给动力响应带来一定的误差.