沙尘对电力系统外绝缘电气特性影响分析

为了解沙尘对电力系统运行造成的影响,在查阅有关文献的基础上分析了沙尘对空气间隙和绝缘子放电特性的影响,同时在沙尘模拟实验室进行了风沙对间隙击穿电压影响的实验研究。分析和研究表明:在雷电冲击和操作冲击电压作用下,沙尘对空气间隙的冲击放电特性有一定的影响,主要是由于阴极表面上的沙尘引起;沙尘对空气间隙及绝缘子放电特性的影响程度与风速、沙尘的带电量等因素有关。     

高速气流中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响研究

运行于高速沙尘环境中的车顶复合绝缘子频繁发生异常及不明闪络现象,严重威胁列车的安全、稳定运行。风沙环境使得复合绝缘子附近的空间电场发生了一定的畸变,会影响复合绝缘子的闪络特性。文中基于风洞试验系统探究高速气流环境中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响,测定了高速气流沙尘状况下复合绝缘子的闪络电压,对比了在有沙尘与无沙尘时复合绝缘子的闪络电压,揭示了沙尘环境下复合绝缘子闪络电压的变化趋势;实验结果表明:高速气流环境下,复合绝缘子的闪络电压随风速的增加先增大后减小,有沙尘时复合绝缘子的闪络电压要比无沙尘时低;在同一气流速度下,当沙粒粒径为100μm、沙流量较小时,复合绝缘子的闪络电压要高于沙流量较大时的闪络电压;随气流速度的不断增大,沙尘通过畸变电场而影响闪络电压的程度将逐渐低于流场特性的影响,而使得在气流速度较高时不同沙尘流量的闪络电压差距较小。     

沙尘环境下棒-板间隙交流放电特性研究

近年来沙尘对电力系统外绝缘的影响已不容忽视,但国内外的相关研究尚不多,为研究沙尘环境下的放电特性,选择尖-板间隙为研究对象,搭建沙尘模拟实验平台,开展交流放电特性试验研究,得出间隙距离和沙尘体积分数等因素对尖-板间隙交流放电的影响规律:当沙尘体积分数较小时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而下降;当沙尘体积分数较大时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而增大。可认为存在某一沙尘体积分数(1%左右),使得交流间隙击穿电压最小,且该体积分数与间隙距离无关。在此基础上,在有限元仿真软件FlexPDE中搭建了尖-板电极间隙的仿真模型,分析了沙尘环境下尖-板间隙的击穿机制。     

国内文摘与专利

正高速荷电沙尘环境中环氧树脂绝缘子的闪络特性/俞孝峰,吴广宁,张血琴,等/高电压技术,2019(1)为探明高速荷电沙尘环境下车顶绝缘子的闪络特性,依托自建的高速风洞试验系统与沙尘荷质比测量装置进行了高速气流、高速沙尘及高速荷电沙尘环境下环氧树脂绝缘子闪络试验,并结合仿真进行了机理分析。结果表明:在高速气流环境中,气吹效应与气流密度效应的联合作用是影响绝缘子闪络电压的主导因素,致使闪络电压随风速呈现先增加后下降再上升的特殊变化趋势;在高速沙尘及高速荷电沙尘     

沙尘环境下棒–板间隙的雷电冲击击穿特性

沙尘天气会威胁高压输变电外绝缘的安全运行,因此有必要加强相关的研究。为此通过建立人工沙尘放电试验平台,开展了沙尘环境下棒–板间隙雷电冲击击穿特性试验,选用石英砂来模拟现实中的沙尘环境,对比分析了不同间隙距离下,沙尘间隙和空气间隙的雷电击穿电压。结果表明:沙尘环境下,间隙的雷电冲击击穿电压会降低,降低幅度最多可达15%。但试验研究发现,存在例外的一小段间隙距离区段,沙尘条件下的负雷电冲击击穿电压反而会升高,升高幅度最多可达20%。对于大间隙,沙尘对放电的影响将随着间隙距离的增大而减弱。对试验结果与现象,应用流注理论、表面光致电离等机理进行了分析。相关结论为沙漠地区输电线路运维提供了参考。     

沙尘天气下大沙粒对放电发展的影响

沙尘暴过境产生电荷分离,形成风沙电场,干扰着无线电通讯,并在导线上产生高电位,可能直接导致电力系统外绝缘失效,影响着沙尘环境地区输电的发展。为研究沙尘中大粒径对放电过程的影响,利用石英砂来模拟沙尘暴天气,在测定模拟沙尘的粒径和体积分数的基础上,对比分析了空气与沙尘中的击穿电压、放电路径对沙尘与空气的选择概率,并分析了大沙粒对伏秒特性和放电通道的影响。实验结果表明:1)粒径较大(直径100μm)的沙粒对放电的发展有促进作用,但当粒径2 mm时,这种作用不是很明显;2)粗沙比细沙击穿的平均时间要长,且击穿时间较为分散;3)粗沙中的放电通道相对较宽。经分析认为沙尘表面光电离、沙尘中电场畸变等作用是大沙粒有利于放电发展的主要原因。     

直升机巡视750 kV同塔双回交流输电线路的安全作业距离研究

安全距离的确定是直升机巡线时作业人员和设备安全的有效保证。文中以某750 kV同塔双回输电线路为研究对象,利用Ansoft软件建立了直升机巡线模型,计算分析了无直升机、直升机在档距中央和直升机在杆塔附近3种工况下导线或直升机周围的电场、电势分布。计算结果表明:输电线路周围空间同一位置处的电场、电势随着电角度的增大近似余弦规律变化;随着直升机—导线间距的增大,直升机周围的电场、电势呈指数规律衰减;平行线路飞行方式下,直升机在档距中央巡线的最小安全距离为23 m左右,直升机在杆塔附近巡线的最小安全距离为13 m左右。     

高速沙尘环境对针-板电极击穿电压的影响

为了探明沙尘环境下高速列车车顶绝缘部件闪络机理,依托自建的风洞试验系统进行了沙尘环境下针-板电极间隙击穿试验,通过分析沙尘浓度、风沙速度、间隙距离、沙粒粒径等因素对间隙击穿电压的影响,揭示了高速沙尘环境对间隙放电影响的基本规律。结果表明:间隙击穿电压随沙尘浓度的增加而下降,随间隙距离的增加而增加;有风有沙和有风无沙条件下击穿电压均随着风速的增加呈先上升后下降的趋势,且有风有沙下的击穿电压比有风无沙下的低;随着沙粒粒径的增加,击穿电压先下降后上升,存在极小值。以上研究为沙尘环境中高速列车车顶高压绝缘提供理论基础。     

新疆强风沙尘环境下750 kV 线路运维技术

为了保证大风及强沙尘环境下特高压输电线路的正常运维,确保输电线路及电网安全,针对750 kV 特高压输电线路提出了防范强风沙尘侵害的措施。通过总结新疆地区气象特征,分析新疆电网输电线路在强风沙尘作用下可能出现的故障现象,从防范绝缘子伞裙破裂、金具和引流线磨损等方面给出了具体的技术方法。结合新疆750 kV 输电线路实际发生的故障案例以及故障处置对策,说明了该方法对于提升750 kV 特高压输电线路的耐受强风沙尘能力是有效和实用的,可为后续强风沙尘地区的输电线路设计及高可靠性运行提供有益借鉴。     

直升机在架空输电线路施工中的应用

回顾了国内外直升机在输电线路施中工的应用情况,介绍了直升机在特高压交流试验示范工程输电线路施工中的研究探索。文章在直升机施工的配套机具研制、作业机型选择、场地选择、施工组织等方面展开了研究,分析了影响直升机作业性能的因素,对目前国内采用大中型直升机进行电力施工作业的条件进行了分析和思考,展望了直升机在电网建设施工中的应用前景。     

直升机在电网运行维护中的研究与应用

研究了直升机巡线、直升机带电水冲洗、直升机带电检修3种全新的电网运行检修技术;解决了巡线方式、水电阻、冲洗工艺和带电检修技术等难题,其中水冲洗技术应用了临界盐密法。直升机运行维护技术提高了输电线路的运行维护水平,促进了电网运行维护产业由劳动密集型向技术密集型转变。结合该项技术在电网中的实际应用,展望了直升机电力作业在国内的发展前景。     

新疆强风沙尘环境下750kV线路运维技术

为了保证大风及强沙尘环境下特高压输电线路的正常运维,确保输电线路及电网安全,针对750 kV特高压输电线路提出了防范强风沙尘侵害的措施。通过总结新疆地区气象特征,分析新疆电网输电线路在强风沙尘作用下可能出现的故障现象,从防范绝缘子伞裙破裂、金具和引流线磨损等方面给出了具体的技术方法。结合新疆750 kV输电线路实际发生的故障案例以及故障处置对策,说明了该方法对于提升750 kV特高压输电线路的耐受强风沙尘能力是有效和实用的,可为后续强风沙尘地区的输电线路设计及高可靠性运行提供有益借鉴。     

利用Google Earth软件制定直升机巡线方案

为了高效、快捷地完成直升机巡线任务,探讨了利用Google Earth软件的功能制定和优化直升机巡线方案,包括确定输电线路巡线走向图和直升机临时起降点。案例分析显示,利用Google Earth软件可以制定该案例直升机巡线的3种飞行方案,从耗时、飞行距离和架次比较,确定其中的最优方案,大大提高了直升机巡线的经济性。     

沙尘环境下风速、粒径对直流金具起晕电压的影响

研究沙尘环境下风速、沙尘粒径对直流金具起晕电压的影响规律,对于指导极端气候条件下高压直流输电线路设计、运行、维护,增进系统的可靠性具有重要的意义,也是该领域的研究热点。选取4个不同直径的均压环为试品,在人工模拟沙尘气候环境下,利用紫外成像仪观测手段,分别测试了其在无风沙条件以及10~25 m/s风速、粒径65μm与105μm的典型沙尘这3种条件下的直流起晕电压,并通过电场模拟仿真对测试结果进行了分析。试验结果表明:沙尘介质环境会导致直流金具起晕电压出现下降;浓度一定的条件下,起晕电压随风速增加逐渐升高;相同风速下,粒径65μm的沙尘试样作用下金具起晕电压略低于粒径105μm的大粒径试样。     

华北电网直升机电力作业的现状与发展

介绍了华北电网公司直升机电力作业的现状与发展情况,对直升机航巡输电线路作业的完成情况、航巡内容和检查项目、航巡所发现的线路缺陷、航巡作业的优势和今后的发展方向进行了介绍。并对直升机带电水冲洗作业、直升机带电检修作业工作进行了介绍。     

直升机作业在超高压输电线路巡视与带电检修中的应用

介绍直升机巡视背景,结合国网河北省电力公司直升机巡视情况,比较直升机巡视和人工巡视的优缺点,分析直升机在超高压输电线路巡视与带电检修应用中的关键要求和维护技术,并提出直升机巡视的注意事项。     

我国直升机电力作业的现状与发展

文章介绍了国内外直升机电力作业的技术发展情况,着重阐述了我国直升机电力作业的历史、现状、需求及存在的问题,提出了我国直升机电力作业今后在开发模式、项目归口、作业机型的选择、与国内外的合作等方面的发展思路,并对今后我国开展直升机电力作业提出了几点建议。     

超高压输电线路采用直升机巡线的探讨

阐述了福建省超高压输电线路采用直升机巡线的意义,介绍了国内外直升机作业的动态,提出开展直升机巡线必须着重考虑的7个问题,并对直升机巡线的前景进行了展望,认为在超高压输电线路开展直升机巡线是必要的,也是可行的。     

巡线直升机对500kV交流输电线路电场影响的仿真

电磁安全距离的确定是当巡线直升机靠近导线时确保操作人员安全的有效保证。为此,通过有限元软件的数值仿真,首先对输电线路模型进行简化并应用镜像法对简化模型的有效性进行验证。模拟直升机悬浮于500kV超高压输电线路附近时,对直升机处于输电线路不同位置及不同距离时机身附近电场的畸变情况进行计算。结果表明:无直升机时,输电线路周围空间电场强度与其到最近的导线的距离近似呈反比例关系;有直升机时,直升机上最大电场强度与直升机到最近导线的距离近似呈反比例关系,场强最大值点主要出现在机翼上,大小约为没有直升机时的6～10倍;当直升机在地线附近时,由于地线屏蔽作用使得直升机上电场强度较小,该电场不影响直升机日常巡线。通过直升机上最大场强与直升机到导线距离的关系,确定在不同电场强度限值下直升机巡线的安全距离,当限值为500kV/m时,安全距离约为2.2m。     

直升机在特高压交流输电线路巡视中的应用

特高压交流输电线路铁塔高、相间距大等特点给人工巡视带来一定困难,为此研究了特高压输电线路直升机巡线技术的方法、手段、项目、悬停位置、巡视安全性等技术难题,分析了特高压电磁场强度对直升机的影响。结合长南一线、南荆一线的直升机巡视实践,认为特高压输电线路直升机巡线技术是安全的、有效的。