盐雾环境下清洁和染污绝缘子交流耐压特性

盐雾是沿海及盐碱地区一种特殊的气象环境,盐雾环境下绝缘子的耐受电压会显著降低,威胁到输电线路的安全运行。为了研究绝缘子在盐雾环境下的耐压特性,对悬式瓷绝缘子XWP–300表面清洁和染污2种情况下的试品进行了盐雾试验。研究结果表明,当盐密和雾水电导率增大到一定程度时,绝缘子的50%耐受电压(U_(50%))趋于稳定;雾水电导率相同的情况下,绝缘子在NaNO_3盐雾中的50%U较在NaCl盐雾中的低,Na_2SO_4盐雾中的U_(50%)较高,但3种盐雾中的U_(50%)差异较小,盐雾对绝缘子耐受电压的影响主要取决于雾水电导率。分析清洁和染污绝缘子盐雾试验过程中的泄漏电流发现,清洁绝缘子表面泄漏电流幅值随时间呈现快速增长到最大值后趋于稳定的趋势,而染污绝缘子表面泄漏电流幅值随时间呈现先增大后减小的趋势。此外,根据清洁绝缘子在电压恒定时表面泄漏电流随雾浓度变化的规律,提出了清洁绝缘子在盐雾中采用电压升降法进行试验的改进方案。     

用盐雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性

针对空气污染导致雾水电导率增大,复合绝缘子污闪概率也随之增加这一情况,提出了用盐雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性。在人工雾霾模拟实验箱内,通过控制雾水电导率和雾水含量,用均匀升压法对蒸汽雾生成到消散两个阶段对绝缘子进行大量试验,记录闪络电压,并用高速摄像仪观察闪络路径。结果表明:空气中雾水含量低时,雾水电导率对绝缘子闪络电压作用不明显;随着雾水含量增加,增大雾水电导率对绝缘子闪络电压作用明显。且干净复合绝缘子在其注塑痕迹处发生起弧和闪络的概率较高,而对于染污绝缘子该痕迹对闪络影响不大。     

污秽绝缘子闪络特性与泄漏电流特性研究

绝缘子污闪事故严重威胁电力系统的安全可靠运行。为完善污秽绝缘子闪络特性、机制及闪络过程的认识,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,基于人工气候室的试验对瓷、玻璃及复合绝缘子闪络特性及泄漏电流特性进行了研究。研究结果表明：绝缘子闪络电压随着盐密、灰密及雾水电导率的增加而减小;瓷、玻璃绝缘子闪络电压不随污秽迁移时间的变化而变化,复合绝缘子闪络电压随着迁移时间的延长而增大;闪络过程中,复合绝缘子泄漏电流有效值及脉冲数远低于瓷和玻璃绝缘子;相同试验条件下,复合绝缘子的表面电阻远大于瓷与玻璃绝缘子的表面电阻。     

高电导率雾对悬式瓷质绝缘子交流闪络特性的影响

为研究高电导率雾对染污绝缘子交流闪络特性的影响,在人工气候室内采用高压微雾加湿法和固体涂层法模拟XP10-160型悬式瓷质绝缘子串污秽湿润过程,并通过人工污秽试验获得了绝缘子闪络电压与盐密、雾水电导率的关系曲线。研究结果表明:绝缘子污秽闪络电压随雾水电导率的增大而降低,且当原有绝缘子表面盐密值较小时,雾水电导率对其闪络特性的影响更为突出,并可以将雾水电导率对绝缘子闪络特性的影响归结为附加盐密系数。文中利用Comsol Multiphysics软件仿真计算了不同电导率雾下绝缘子的空间电场分布规律,得出高电导率雾主要通过改变绝缘子表面污秽度影响绝缘子的污闪电压。     

盐雾条件下染污绝缘子交流污闪特性

染污绝缘子表面污秽在盐雾中吸湿受潮,雾中的盐分沉积在绝缘子表面增大了其表面电导率,使得绝缘子闪络特性降低,绝缘子可能在较低电压甚至工作电压下发生闪络,威胁电网的安全稳定运行。本文对瓷、玻璃、复合三种典型绝缘子在不同盐密(SDD)和雾水电导率(?20)下的交流闪络特性进行试验研究,提出附加盐密(ASDD)的概念,分析了附加盐密与绝缘子表面盐密和雾水电导率的关系及其对交流闪络特性的影响。结果表明:随着盐密和雾水电导率的增大绝缘子交流雾闪电压均降低,且与盐密呈负幂指数关系,与雾水电导率呈线性关系。可以用附加盐密表征雾水电导率和盐密对绝缘子雾闪电压的综合影响,即附加盐密与雾水电导率和绝缘子盐密之积成正比。同时绝缘子闪络电压与绝缘子表面盐密和附加盐密之和呈负幂指数关系,绝缘子雾闪的本质是一种特殊的污秽闪络。     

雾水电导率对FXBW-35/70复合绝缘子交流雾闪特性的影响

目前的染污绝缘子的电气特性主要采用在蒸汽雾湿润条件下进行。试验经验表明,蒸汽雾湿润过程中绝缘子湿润时间难以控制,且试验过程中雾室内的温度也上升,这些影响因素使蒸汽雾试验与自然条件下绝缘子闪络时的环境条件明显不同。文中在人工气候室内利用超声波雾发生装置研究了复合绝缘子FXBW-35/70的交流雾闪特性。试验结果表明,不同雾水电导率下,绝缘子的闪络电压随着染污盐密ESDD的增加而降低,并呈负幂指数函数变化关系;随着雾水电导率的增加其闪络电压也降低,其可以表示为负指数函数关系。在输电线路外绝缘设计时应考虑雾的染污程度的影响,研究结果可为工程应用提供有价值的参考。     

人工盐雾环境下硅橡胶绝缘子泄漏电流的研究

在超声波盐雾发生装置模拟的盐雾环境下,采用高压直流电源测试研究环境相对湿度和盐雾电导率对硅橡胶绝缘子表面泄漏电流的影响,试验结果表明,绝缘子的泄漏电流主要取决于试验环境的相对湿度和盐雾电导率。     

污秽中CaSO_4对典型瓷、复合绝缘子交流污闪特性影响对比分析

自然条件下输电线路绝缘子表面积污成分中含有大量的硫酸钙(CaSO_4),而污秽中CaSO_4对不同型式绝缘子的污闪特性有着不同的影响。为此,以7片XWP2-160型瓷绝缘子串和FXBW4-35/70型复合绝缘子为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,对比分析了CaSO_4对这2种型式绝缘子污耐压、闪络电压梯度及泄漏电流峰值的影响差异。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,这2种型式绝缘子污耐压和闪络电压梯度均递增,而泄漏电流峰值递减;不同CaSO_4质量分数下,复合绝缘子的闪络电压梯度是瓷绝缘子闪络电压梯度的1.3~1.7倍,说明复合绝缘子耐污闪性能优于瓷绝缘子;此外,在CaSO_4作用下,盐密(SCD)的改变对于瓷绝缘子污耐压的影响程度为复合绝缘子的1.0~1.2倍,而对于闪络电压梯度为0.8~1.0倍,对于泄漏电流峰值为0.2~0.6倍。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。     

恒压洁净雾环境中复合绝缘子表面泄漏电流特征参量分析

为有效地建立污闪与泄漏电流之间的关系，针对一种憎水性充分迁移的10 kV复合绝缘子试样，采用恒压洁净雾试验方法，分析了泄漏电流特征参量随受潮时间的长期变化特征，并讨论了泄漏电流各个特征参量与污闪之间的对应关系。结果表明：累积泄漏电流脉冲数目及累积放电量随时间的变化特性与试品是否发生污闪有对应关系，即发生闪络的试品其表面累积泄漏电流脉冲数目及累积放电量的上升速度均快于未闪络的试品。     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

染污复合绝缘子受潮过程研究

为了完善复合绝缘子的人工污秽试验方法,研究了染污硅橡胶试品的受潮过程。试品受潮期间监测污层表面泄漏电流,并提取了泄漏电流基波分量,结合试品受潮状态图像,综合分析泄漏电流变化趋势与污层受潮状态的对应关系。试验结果表明:泄漏电流幅值会受到污层表面放电现象的影响,然而泄漏电流基波分量主要取决于污层表面电导率,放电过程对泄漏电流基波分量幅值的影响较小。泄漏电流基波与全波的差异,体现了染污试品表面放电强度,以泄漏电流基波分量与全波的幅值比(以下简称幅值比)来表征污层表面的放电强度。放电强度与污层的受潮程度紧密关联,幅值比变化在试品受潮期间呈现出典型的阶段性,其第3阶段与污层的干区形成过程相对应,表明污层受潮程度趋于一种临界状态。在幅值比变化第3阶段附近进行升压闪络试验,试品污闪电压与污层憎水性能相关性良好。反之,若受潮时间设置不合理,试品污闪电压不能体现出污层的憎水性能差异。研究所得结论有助于理解复合绝缘子的受潮过程,为表征复合绝缘子的受潮状态提供了新思路。     

污秽中CaSO_4质量分数对瓷绝缘子串泄漏电流特性的影响

泄漏电流是表征绝缘子绝缘状态的重要参量之一,国内外进行了较多研究工作,但分析污秽中CaSO_4质量分数对染污绝缘子泄漏电流特性影响的研究较少。为此,以7片双伞型悬式瓷绝缘子XWP2-160为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,研究了CaSO_4对绝缘子泄漏电流的影响规律。研究结果表明:由于CaSO_4是微溶的电解质,所以未能溶解的CaSO_4等效为灰的作用,随着CaSO_4质量分数的增加,泄漏电流峰值呈负指数幂形式降低;泄漏电流峰值出现时间呈正指数幂形式增加;闪络电流值略微减小;泄漏电流脉冲次数呈线性减小;临闪电流呈负指数幂形式减小。研究结果对污秽绝缘子闪络特性的分析、机理的认识有着重要意义,可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。     

棒形悬式瓷绝缘子的覆冰交流闪络特性研究

绝缘子覆冰闪络事故严重危害着输电线路的运行安全。为了研究影响棒形悬式瓷绝缘子覆冰交流闪络特性的因素,文中在人工气候室内对棒形悬式瓷绝缘子进行了带电和不带电的人工覆冰试验以及交流闪络试验,研究了表面覆冰程度、盐密污秽度和覆冰水电导率对绝缘子闪络特性的影响,试验中使用高速摄影机对放电电弧的发展过程进行检测,并用示波器记录泄露电流和闪络电压。结果表明:带电覆冰和不带电覆冰导致绝缘子表面覆冰程度不同,对其冰闪特性具有显著的影响:局部放电的初始位置和电弧的发展过程具有不同的特点而且在电弧发展到完全贯穿绝缘子表面前,在相同的试验电压下带电覆冰绝缘子的泄露电流比不带电覆冰绝缘子的泄漏电流大;棒形悬式瓷绝缘子覆冰闪络电压随盐密污秽度和覆冰水电导率的增大而降低,且相同盐密污秽度下带电覆冰绝缘子的闪络电压高于不带电覆冰绝缘子的闪络电压。研究结果可为为输电线路绝缘子选型以及防冰减灾等,提供试验依据和技术参考。     

10 kV支柱瓷绝缘子釉面耐电蚀损试验研究

为了研究严酷环境下支柱瓷绝缘子釉面耐电蚀损情况,在实验室内模拟现场恶劣环境,采用交流斜面法对支柱绝缘子进行了耐电蚀损试验。试验持续了700 h,分析了不同时刻电极的放电情况,并对电蚀一定时间后的绝缘子进行泄漏电流试验、工频湿闪络电压试验、工频干闪络电压试验。结果表明,经过长时间的电蚀后,试品绝缘子表面釉层发生了化学变化,釉层碳化严重,出现了鼓包和微裂纹;绝缘子内部形成了断续的闪络通道,造成绝缘子工频干闪络、湿闪络电压等电气性能明显降低。     

利用泄漏电流递归分析法研究绝缘子雾凇闪络

绝缘子的运行状态直接关系输变电线路的安全运行.由于泄漏电流贯穿于绝缘子运行始终,能够直接反映绝缘子表面状态及放电特征.在实验条件下模拟雾凇环境,以硅橡胶绝缘子为试样,将其悬挂于雾凇环境下不同时间,雾凇即在绝缘子表面凝结,然后分别施加电压至发生闪络.通过高速摄像机记录闪络现象和过程,采用递归分析法研究泄漏电流的非线性特征,将闪络发展过程中泄漏电流的内在变化在递归图及其定量指标中表征出来,结果表明泄漏电流的非线性特征变化与闪络过程中绝缘子表面放电现象具有很好的一致性,有效揭示了绝缘子雾凇闪络过程的发展以及闪络发生的机理,从而提高户外绝缘子运行的可靠性与准确性.     

雾霾期间绝缘子闪络特性的研究进展

雾霾天气对绝缘子闪络特性的影响是近年来新出现的一个难题。研究结合了近年来关于雾霾期间绝缘子闪络特性影响的相关研究,对其进行了系统性的分析与讨论。主要从雾霾的组分与污秽物成因、模拟雾霾积污的试验以及雾霾天气对绝缘子闪络电压的影响等几个方面进行详细的探讨。研究表明:雾霾主要来源于人工排放的大量污染物,在湿度较高的环境下发生化学反应沉降在绝缘子表面;人工模拟污秽试验中对等值盐密的取值存在一定的缺陷;雾霾天气下泄漏电流沿绝缘子表面发展,绝缘子发生沿面闪络;污秽物粒径的分布与绝缘子的材质有关;绝缘子表面可溶性盐类、雾水电导率以及其憎水性都会影响绝缘子的闪络特性,使其闪络电压降低。     

雾霾天气对复合绝缘子运行性能的影响

为探究雾霾天气对电力设备外绝缘的危害,以现场运行的复合绝缘子进行试验研究。雾霾对复合绝缘子的影响主要体现在2个方面:一是导致复合绝缘子表面积污量的增加;二是其产生的湿沉降会增加绝缘子的泄漏电流、降低闪络电压。利用河北省石家庄地区的雾霾天气进行了360 h的自然积污试验,分别在不同的雾霾脏污程度下试验3次,研究污秽度和泄漏电流与雾霾的脏污程度及作用时间之间的关系。试验结果表明:雾霾天气的发生会在短时间内增加绝缘子表面的污秽度,在数十小时内可以使绝缘子表面的等值盐密增加0.01?0.04 mg/cm2、灰密值增加0.05?0.2 mg/cm2;空气质量指数不同,试品表面污秽度增加情况也不同;雾霾日数的增加是影响复合绝缘子表面污秽度的重要因素;雾霾产生的湿沉降会增加复合绝缘子的泄漏电流。短期内雾霾天气不会导致复合绝缘子发生污闪故障,但随着雾霾作用时间的延长和环境污染的加剧,污闪的可能性是存在的。     

盐密与盐度对不同型式绝缘子串交流人工污秽闪络特性的影响

绝缘子的污秽闪络特性是输电线路外绝缘选择的重要依据之一。除了盐密与灰密对绝缘子的污秽闪络特性的影响,关于盐雾盐度对绝缘子闪络特性的影响也不容忽视。因此通过在人工污秽试验室内对表面积污绝缘子在盐雾环境下的污秽闪络进行了模拟,得到3种型号绝缘子在不同等值盐密、不同盐雾盐度下的污闪电压,并进行了闪络电压公式的拟合。通过对试验结果的分析可知:绝缘子在盐雾环境下的污闪电压仍与盐密值成幂函数关系;且随着盐雾盐度的增大,绝缘子闪络电压降低,两者也成幂函数关系。     

电气设备带电水蒸汽清洗技术

研究了电力设备带电水蒸汽清洗技术.对复合外绝缘避雷器进行断电水蒸汽清洗,并检验水蒸汽的清洗效果.测量了水蒸汽中污秽绝缘子串闪络电压,绘制了35 kV绝缘子串闪络电压随盐密值的变化曲线.研究表明,高温水蒸汽对硅橡胶复合外绝缘有较好的清洁效果,但在清洗水蒸汽方面还应做优化研究,进一步确保绝缘子串带电水蒸汽清洗时系统的安全.     

高电导率雾对复合绝缘子憎水性的影响

沿海地区的海雾以及城市工业区的浓雾,其雾水的电导率高,会导致绝缘子快速积污,并可能对复合绝缘子憎水性能产生影响,研究了高电导率雾环境下染污硅橡胶表面的憎水性能变化过程。利用超声波雾发生装置来产生高电导率雾,在小雾室内使染污的硅橡胶试片受潮,采用静态接触角法测量染污试片表面的憎水性在受潮前后的变化。试验发现,在高电导率雾中受潮会导致染污硅橡胶试片表面的憎水性下降。受潮结束后,污层表面的憎水性恢复情况和污秽物中的不溶物成分有关;污秽中可溶盐成分与不溶物成分的比值越高,对憎水性恢复越不利;此外,环境湿度越高,越不利于憎水性恢复。分析认为,高电导率雾导致硅橡胶表面污层的盐密值增加,增强了污层的吸水能力,是染污硅橡胶表面憎水性下降的原因。