电压互感器非线性模型反演运算的仿真研究

随着复合绝缘子在高压线路中的广泛使用,其绝缘击穿事故也越来越多,其中内部炭化是引起绝缘击穿的重要原因之一.为了了解内部炭化对复合绝缘子绝缘性能的影响,建立了以复合绝缘子为研究对象的静电场有限元模型.基于电场数值分析理论,采用有限元分析法实现了对复合绝缘子电位与电场分布的精确计算,计算结果表明在两端金具与棒芯接触处场强最大.同时,对炭化后复合绝缘子的电压分布的分析计算表明,绝缘子的炭化区域基本丧失绝缘性能,并将加速未炭化部分的老化;高压端前数片绝缘子的电压比正常值高出27.09%,有绝缘击穿的可能;炭化区域绝缘子电压出现畸变,局部放电的可能性大大增加.     

复合绝缘子高压端输电导线安装绝缘护套的研究

提出在复合绝缘子高压端输电导线上安装一定长度的绝缘护套来改善其高压端电场强度的方法,并对该方法的原理和实施效果进行详细研究。建立污秽复合绝缘子干燥情况下在高压端输电导线加绝缘护套的物理模型,分析护套参数对实施效果的影响,得到了安装绝缘护套的理论依据。在此基础上,通过有限元仿真研究护套具体参数与复合绝缘子高压端电场改善效果的关系,并给出安装护套后可能出现的不利因素以及相应解决办法。最后,试验给出了均匀电场下绝缘护套的击穿电压与其厚度的关系;并以220 kV复合绝缘子为例,研究了安装绝缘护套前后复合绝缘子起晕电压和污闪电压的变化情况。试验结果证实了所提安装绝缘护套方法的正确性和可行性。     

超高压同塔双回输电线路复合绝缘子电位分布研究

沿绝缘子串电场分布不均匀,确定并控制绝缘子串电位分布特别重要.基于有限元方法,考虑铁塔、分裂导线、避雷线等因素的影响建立了超高压输电线路复合绝缘子三维电场仿真计算模型,从而计算得到了沿复合绝缘子的电位、电场分布曲线.分析讨论了均压环、绝缘子型号对复合绝缘子电位、电场分布影响的规律和特点.结果显示:均压环对复合绝缘子两端附近电位、电场分布改善效果显著,安装了均压环后绝缘子各部分电场强度更小,沿绝缘子电位分布更为均匀;不同吨位的复合绝缘子电位分布稍有不同,绝缘子靠近高压端电位分布基本一致,靠近接地端相同长度绝缘距离大吨位绝缘子承担电压较高.     

均压环对复合绝缘子电场的影响研究

以复合支柱绝缘子为研究对象,利用有限元分析数值计算方法对绝缘子电场进行分析计算,并探究均压环对绝缘子电场的改善作用。当绝缘子老化或者工艺欠缺而造成护套内有气泡时,极易发生放电、击穿以及烧蚀现象。同时绝缘子高压法兰部位第一个大小伞承担了较多的电压降,运行中容易造成绝缘失败。在绝缘子高压侧端部加装均压环,并针对均压环的尺寸和安装位置对绝缘子电场的影响进行分析。结果表明,绝缘子加装均压环可以明显改善绝缘子附近的电场分布,降低第一只伞上的电场;且均压环管径越大、外径越小时均压效果越明显。     

电动车组车顶复合绝缘子内部间隙电场分析

车顶复合绝缘子芯棒和护套的界面存在气体或液体间隙时,间隙周围的电场会发生畸变。电动车组频繁的过电压会诱发局部放电,加剧内绝缘的蚀损老化。为了准确评估间隙存在对电场分布的影响,针对车顶绝缘子某次内绝缘击穿事故,基于ANSOFT MAXWELL建立了电动车组母线支持绝缘子的多参数三维有限元模型。分析了存在气体、液体间隙时绝缘子内部电场,同时研究了间隙的尺寸、位置对电场分布的影响。结果表明:绝缘子内部出现气体间隙时,电场强度最大可能提升至无气隙时的2.65倍,进而引发强烈的局部放电;液体间隙内部导电离子浓度较大,电导率达到10-5 S/m时,间隙外部承受的电场强度可能达到49.3 kV/cm;间隙越长或离高压端金具的距离越短,绝缘子内绝缘受到的破坏越重,距离小于5 mm时更为明显。     

110kV线路绝缘子串电压与电场计算分析

输电线路绝缘子的电压和电场分布对绝缘子的相关设计和运行维护非常重要.根据绝缘子串电压分布曲线和线路绝缘子实测结果可判断出绝缘子串的劣化程度、绝缘子串的绝缘性能等电气特征.主要研究玻璃绝缘子串的电压与电场的分布.在总结静电场计算方法的基础上,根据绝缘子串计算模型的特点,选择了ANSYS有限元方法进行求解.     

温度对油纸绝缘结构的击穿特性影响的研究

本文为了研究油纸复合绝缘在不同电压作用下的电场分布,建立了简化的油纸绝缘结构模型,利用有限元分析法对电场分布进行分析,总结油纸复合绝缘在不同电压作用下的电场分布规律及影响因素,对在不同温度及多种试验电压形式下油纸绝缘结构的击穿特性进行试验。结果表明虽然影响油纸结构击穿特性的因素较多,比较复杂,但也有一定的规律性。油纸绝缘结构的击穿问题是变压器故障的主要原因,该研究可为变压器的绝缘设计制造提供理论根据。     

陡波试验寻找合成绝缘子内部缺陷

为了检验陡波试验对于发现合成绝缘子内部故障的有效性，分别模拟绝缘子内部不同部位有导电性、半导电性通道，小气泡长气泡和芯棒与护套间不粘连故障的绝缘子，并分别在故障绝缘子和正常绝缘子上施加不同陡度的陡电压波，同时用有限元分析软件计算绝缘子的电场分布，以确定绝缘子在陡坡试验中是否会击穿，计算结果与实验结果相一致，研究结果表明陡坡试验在检验合成绝缘子内绝缘严重故障方面很有效，但对一些小的故障不易检出。     

温度对油纸绝缘结构的击穿特性影响的研究

本文为了研究油纸复合绝缘在不同电压作用下的电场分布,建立了简化的油纸绝缘结构模型,利用有限元分析法对电场分布进行分析,总结油纸复合绝缘在不同电压作用下的电场分布规律及影响因素,对在不同温度及多种试验电压形式下油纸绝缘结构的击穿特性进行试验.结果表明虽然影响油纸结构击穿特性的因素较多,比较复杂,但也有一定的规律性.油纸绝缘结构的击穿问题是变压器故障的主要原因,该研究可为变压器的绝缘设计制造提供理论根据.     

合成绝缘子悬挂方式对雷电冲击特性影响

试验研究了合成绝缘子并联和V型悬挂方式对耐雷电冲击特性的影响并运用有限元软件计算了绝缘子串周围电场分布,结果表明并联绝缘子串间击穿电压较单串时低,而型串的影响很小。认为绝缘子串悬挂方式对绝缘子串之间电场分布变化的影响是造成击穿电压变化的原因。     

500kV交流输电线路组合绝缘配置研究

为给500 kV复合绝缘子两端安装玻璃绝缘子的组合绝缘配置方式的工程设计和应用提供参考,采用有限元法建立了考虑复合、玻璃2种绝缘子实际尺寸的三维静电场有限元模型,研究了组合绝缘子串沿串电压分布,同时采用静电电压表在试验室内进行了组合绝缘子串的电压分布测量试验.计算和试验结果表明,高压端安装5片玻璃绝缘子、芯棒连接处和接...     

高压输电线路复合绝缘子发热机理的研究

为了检测复合绝缘子的绝缘缺陷,有效防范复合绝缘子的贯穿性击穿事故和脆断事故的发生,在分析复合绝缘子发热机理的基础上,通过在实验室拍摄有模拟缺陷和来自现场的有真实缺陷的复合绝缘子的热像图,研究了复合绝缘子内部局部放电、渗入缺陷的水分的介质损耗、护套严重老化绝缘电阻下降的电阻损耗等引起的发热现象及其规律。研究表明,这3种发热现象具有代表性,输电线路中复合绝缘子的发热机理以第3种为主。     

谐波电场法带电检测直流绝缘子

挂网运行的直流绝缘子数量越来越多,其检测问题日益突出。分析认为,合成绝缘子内导通性故障及零值瓷绝缘子是最难发现、最危险的故障。文中研究了这类故障直流绝缘子的带电检测问题,提出利用直流绝缘子串周围谐波电场带电检测直流绝缘子的新方法,即谐波电场法,并进行了可行性试验与灵敏度分析。现场与实验室可行性试验表明,谐波电场法能够对直流绝缘子进行在线检测。理论分析表明,该方法灵敏度较高,能有效地给出低于一定阻值的零值瓷绝缘子和合成绝缘子内绝缘导通性故障信息。谐波电场法的提出为直流绝缘子带电检测提供了有力手段。     

复合绝缘子酸液侵蚀的脆断研究

在输电线路中,复合绝缘子的芯棒非联接部分频繁出现脆断、掉线,其中酸性介质侵入并渗透到内部芯棒,腐蚀芯棒截面,是造成复合绝缘子机械强度下降进而脆断的主要原因。建立了复合绝缘子的酸液侵蚀模型．利用ANASYS对其场强和电位进行仿真分析。分析结果表明,酸液侵蚀复合绝缘子后,金具处场强最大值比正常复合绝缘子数值大,且侵蚀部位场强畸变严重;复合绝缘子侵蚀后的电位分布比正常复合绝缘子的高．单片绝缘子承担的电压偏大,加速了绝缘子老化。     

特高压直流输电线路外绝缘设计和绝缘子选型

污秽外绝缘问题是我国直流特高压输电工程建设中最关键的技术问题之一。瓷和玻璃绝缘子已经不能满足我国特高压直流输电工程外绝缘的要求,复合绝缘子是解决该问题的必然选择。目前国内外虽然对复合绝缘子的直流污闪特性进行大量的研究,但对其人工污秽试验方法及输电线路绝缘子选型等外绝缘设计的一系列基础问题尚没有解决。为此提出了特高压直流输电线路外绝缘设计和复合绝缘子选型需要开展的研究,并对比了3种不同材料绝缘子的直流污闪特性,最后详细的论述了复合绝缘子伞裙结构的优化设计。     

EAST高压氦气密托卡马克绝缘子测试与分析

为了确保装置整体安全可靠的运行,需对绝缘子进行可靠检测及分析。笔者介绍了EAST托卡马克绝缘子绝缘性能特殊的测试方法。通过有限元法对EAST托卡马克绝缘子进行分析,获得绝缘子不同轮廓的电场强度分布情况以及热应力分布情况,结果表明设计结构可靠。分析结果同时也为EAST绝缘子今后的改进提供了参考依据。     

高海拔地区直流输电线路外绝缘特性研究

为给高海拔地区特高压直流输电线路绝缘子的选择及外绝缘的设计提供参考,在实际高海拔条件下采用恒压升降法详细研究了瓷、玻璃和复合绝缘子的直流污闪特性,其内容主要包括:不同悬挂方式和污秽分布情况对瓷绝缘子污闪特性的影响;2种大吨位玻璃绝缘子直流污闪特性的对比及550 kN玻璃绝缘子V串与I串污闪电压的比较;比较3类绝缘子直流污闪特性。试验结果表明:悬挂方式及污秽分布情况对瓷和玻璃绝缘子有较大影响;复合绝缘子的直流污闪特性明显优于瓷和玻璃绝缘子;爬电距离不是决定复合绝缘子直流污闪电压的唯一因素,合理优化复合绝缘子的伞裙结构可有效提高其单位绝缘高度的直流污闪电压。     

红外测温技术在复合绝缘子检测中的应用

分析了广东佛山供电局220kV和北京超高压公司500kV故障复合绝缘子的红外测温结果,说明红外测温技术能够实现远距离、大面积快速扫描,是发现复合绝缘子内部缺陷的有效手段。同时将红外测温结果和电场分布测量结果进行了比较,表明红外测温技术可以发现局部发热的内绝缘缺陷,电场分布测量法可发现导通性通道的内绝缘缺陷。     

基于场路耦合低值绝缘子串温度分布研究

低值绝缘子对电网系统正常运行潜在一定的隐患。为此提出了一种新的计算低值绝缘子串温度分布的计算方法,该方法利用Maxwell电容矩阵计算绝缘子杂散电容,结合绝缘子串等效电路模型计算低值绝缘子串温度场分布。相比传统有限元仿真,该方法考虑更加全面,更加简便。通过该方法对某110 kV电压等级的低值绝缘子串进行了仿真计算,该方法与有限元、实测一致,且比传统电路法更加精确。利用此方法计算了110 kV线路中低值绝缘子在不同阻值、不同位置、风速和测量误差对含低值绝缘子串温度分布检测的影响,研究表明:低值绝缘子阻值、所处的位置以及风速和测量误差对低值绝缘子串温度分布影响很大,容易造成误检。