绝缘子表面污秽盐灰比对电导率的影响

在实验室环境下,通过人工模拟大自然降雨冲刷绝缘子表面污秽实验,研究在各个污区盐密值时绝缘子表面电导率随污秽盐灰比的变化情况。实验结果表明:在实验室环境中,降雨为小雨且在同一盐密值情况下绝缘子表面电导率在盐灰比为1:6时达到最大。据此提出了在用表面电导率法研究表征不同污区等级的电导率标定值时污秽盐灰比应采取1:6的建议。     

绝缘子表面污秽电导率检测系统的研制

绝缘子表面污秽电导率对污闪预警具有重要作用,然而绝缘子表面污秽分布不均,其形成的微小电容对表面电导率的检测产生较大影响。为克服该影响,文中研制了基于相角差的绝缘子表面污秽电导率检测系统,详细介绍了系统检测原理以及系统关键部分的设计和仿真,并在实验室进行了污秽受潮试验,分析了污秽表面电导率随受潮时间的变化规律。结果表明:污秽干燥时,表面电导率很小;随着受潮的进行,表面电导率不断增大;污秽饱和受潮时,表面电导率达到最大;污秽过饱和受潮、流失时,表面电导率不断减小。因此,可将污秽受潮过程分为3个区段,受潮区、饱和区和流失区,其中,防污闪工作中应重点关注受潮区。研究结果表明该系统能够有效地检测绝缘子表面污秽电导率,可为污闪防治工作提供指导。     

降雨冲刷对绝缘子表面污层电导率及动态积污影响的研究

大气环境的恶化直接加重输电线路绝缘子积污,导致绝缘子的绝缘水平大大降低,而由此引发的便是一系列的污闪问题,给电力系统带来了严重的安全隐患。因此,研究在降雨冲刷绝缘子表面污秽的过程中,绝缘子表面电导的变化规律,对防污闪有着重要的意义。笔者在实验室的环境下,人工模拟降雨,用雨水冲刷不同盐密值时的绝缘子表面污秽以及在绝缘子动态积污的过程中进行降雨冲刷,得出,绝缘子表面污层电导率的变化规律,即在降雨中,绝缘子污层达到饱和浸润状态,其表面污层电导会达到一个最大值,随着降雨的持续,污层电导率逐渐减小,直到污层被冲刷干净,对预防污闪有一定的指导意义。     

局部表面电导率法测量绝缘子憎水性表面的污秽分布

局部表面电导率可以用来有效地表征绝缘子污秽度,但是,对于憎水性表面局部电导率的测量存在困难。为此,通过滴高岭土悬浊液将憎水性局部表面改变为亲水性表面并测量局部区域电导率的新方法,实现了憎水性表面局部电导率的测量。通过对现场绝缘子憎水性表面局部的电导率测量,将新方法与等值盐密法进行了对比以验证新方法的有效性,同时分析了2种测量方法的测量结果存在差异的原因。研究发现:电场作用、绝缘子表面材料、环境气候等因素均会对绝缘子表面的污秽分布造成影响:直流换流站中正极性设备的积污普遍重于负极性设备;同样的外界条件下,RTV表面积污重于复合硅橡胶表面;降雨较少的地区迎风面积污重于背风面,降雨较多的气候下背风面积污重于迎风面。相关研究方法及结论,可用以对绝缘子憎水性表面的积污规律进行长期的研究分析。     

污秽成分对LXY_4—160绝缘子串交流闪络特性的影响

自然条件下绝缘子表面的积污成分呈多样性,而污秽成分差异对绝缘子污闪电压有影响。本文以7片LXY4—160标准玻璃绝缘子串为研究对象,试验研究其在不同污秽成分下的交流闪络特性,结合不同污秽成分下绝缘子表面污层电导率和泄漏电流的测量结果,分析了污秽成分对绝缘子串交流闪络特性的影响,研究结果表明:改变污秽成分中可溶性物质和不溶性物质的比例,均对污闪电压有影响;对于可溶性物质,绝缘子的污闪电压随着NaCl比例减小、CaSO4比例增加而升高;对于不溶性物质,绝缘子的污闪电压随着SiO2、Al2O3和Fe2O3混合物比例变化而产生相应的改变;不同污秽成分下绝缘子表面污层电导率和泄漏电流存在差异,影响局部电弧的产生和发展过程,最终导致绝缘子污闪电压存在差异;自然积污研究中仅利用等值盐密无法表征自然积污程度。研究结果对输电线路外绝缘设计和选择具有一定的参考价值。     

染污复合绝缘子交流电场特性研究

为了揭示复合绝缘子在污秽潮湿环境中运行时的电场分布特性,笔者基于复合绝缘子的污闪理论,研究了绝缘污秽电场模型和计算方法,采用污层表面电导率和模拟导电污层的电阻层边界条件,应用有限元电场计算软件ElecNet对复合绝缘子污秽电场进行了交流时谐电场计算分析,比较了污层沿绝缘子轴向均匀分布和不均匀分布两种情况下的绝缘子电场分布,分析了污层表面电导率大小(即不同的污秽度)以及污层分布状态对绝缘子表面电场分布的影响。得出,当伞裙上表面电导率高于下表面时,沿泄漏路径的电位分布线性度降低;当伞裙上表面电导率低于下表面时,沿泄漏路径的电位分布变化不明显。     

徐州水泥污秽区悬挂绝缘子的污秽物特性

绝缘子自然积污情况下,表面污秽在积污过程中其上下表面盐灰密、颗粒粒径、表面元素成分和颗粒形貌发生变化。以江苏徐州地区架空输电线路绝缘子串为对象,对悬挂绝缘子上、下表面的盐密和灰密变化及绝缘子表面污秽理化特性进行了测试分析,探讨了徐州地区绝缘子表面污秽特性。结果表明:绝缘子表面的盐灰密值与天气状况相关,绝缘子积污在2月份达到最大值,且与周边主要污源存在较大关系;在徐州水泥污秽地区,绝缘子上表面沉积污秽度较大,下表面污秽度相对较小,不同环境下绝缘子表面积污物粒径、成分及含量均存在较大差异。其结论可为水泥污秽区绝缘子积污预警及日常运行维护提供参考。     

雾霾环境下自然积污绝缘子的污秽颗粒粒径分布特性

绝缘子表面污秽颗粒粒径分布的不同会导致污层吸水特性的差异,进而影响污层的电导率和绝缘子的闪络特性。为了研究雾霾环境下自然积污绝缘子的污秽颗粒粒径分布特性,在交流、直流作用电压下和不带电情况下对4类绝缘子进行雾霾环境下的自然积污,利用电子显微镜和图像二值化处理软件对绝缘子污秽颗粒的粒径大小进行统计。统计结果表明,雾霾环境下自然积污绝缘子污秽颗粒的粒径服从对数正态分布,90%的污秽颗粒粒径20μm;交流、直流、不带电3种情况下的污秽粒径分布存在差异,表现为直流电压下的平均粒径最小,交流电压下的平均粒径最大;上伞面的平均粒径大于下伞面;复合绝缘子污秽颗粒的平均粒径较瓷和玻璃绝缘子大。进一步分析发现,不同带电形式下,上下伞面以及不同类型绝缘子污秽颗粒粒径分布的差异,分别是由污秽颗粒所受的电场力和重力及绝缘子材质不同引起。     

覆有不均匀污层线路悬式绝缘子表面电场分布计算

研究污秽潮湿状态下绝缘子表面电场特征对提高绝缘子可靠性有重要的意义。基于污秽潮湿状态绝缘子周围电场的电阻性特点,采用离散电阻模型研究了轴向不均匀的污层对绝缘子电场和电位分布的影响。计算结果表明:绝缘子表面电场强度切向分量与绝缘子表面污秽轴向分布不均匀程度有关;流过污层的泄漏电流的焦耳热效应会加剧绝缘子表面电导率的不均匀程度。     

基于碰撞动力学的绝缘子粗糙表面污秽颗粒积聚模型及验证

自然环境下绝缘子表面污秽分布复杂多样,这与绝缘子表面的污秽颗粒沉积情况直接相关。绝缘子表面积污是污层不断积累的过程,主要依靠颗粒与污层之间的相互作用。目前有关研究大都以污秽颗粒与绝缘子光滑清洁表面的碰撞粘附作为积污的判定,这与实际情况存在差异。以绝缘子表面非洁净的粗糙表面为研究对象,基于碰撞动力学,分析颗粒之间的聚团和分离过程,建立污秽颗粒积聚模型。进而通过该模型对绝缘子表面积污过程进行仿真计算,得到绝缘子表面积污特性。最后通过风洞积污试验对仿真结果进行验证。研究结果表明,所提污秽颗粒积聚模型较好地再现了绝缘子表面积污情况。     

降雨对绝缘子表面污秽的清洗作用

自主搭建人工降雨试验平台,动态模拟不同降雨工况环境;采用自然积污绝缘子,研究降雨对不同材料、伞型、安装方式和带电类型绝缘子表面污秽的清洗作用。试验结果表明:高强度的降雨可以产生更有效的清洗;瓷和玻璃绝缘子的降雨清洗特性相近;开放伞型的绝缘子清洗效果显著优于带下棱伞型的绝缘子;耐张串绝缘子降雨清洗更充分,受伞型影响较小;直流积污的绝缘子雨水冲刷作用弱于交流积污的绝缘子。同时指出,绝缘子表面可溶盐随降雨清洗时间的流失规律符合Box Lucas指数函数模型。相关研究结论可为外绝缘设备污秽状态预测和污秽清扫提供理论指导。     

污秽颗粒对直流输电导线表面电场影响的仿真

导线表面染污是影响直流输电线路电磁环境问题的重要因素。为此,使用有限元分析软件对导线表面存在污秽颗粒时的电场分布情况进行了仿真,重点研究了圆锥、圆柱、球、半球形4种突起的几何参数和相对介电常数对导线表面最大电场强度的影响。仿真结果表明:污秽突起的长度(半径)、顶角以及污染物的介电常数是影响染污导线表面电场强度的重要因素;污秽导线的电场强度较正常值增加5倍;污秽物突起的顶点处场强最高,可导致电晕;圆锥型污秽物电场畸变最严重;污秽导线场强与污秽物介电常数呈正相关。该研究可用于指导污秽地区输电线路的设计。     

绝缘子表面自然污秽成分分析及其研究展望

为研究自然污秽化学成分对污秽度评估和污闪电压的影响,总结了国内外绝缘子表面自然污秽成分的研究现状,归纳了污秽的成分、分类和测量方法;分析主要污秽成分的来源、污秽评估与污秽成分间的关系、污闪电压与污秽成分间的关系,发现用等值盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)进行污秽度评估存在不足,需要加以修正,并提出了修正思路;另外,在相同外界条件下,不溶性污秽颗粒度也会影响污闪电压的大小,从污秽层附水量方面进行了解释.指出需加强有机污秽对污秽度评估和污闪电压等影响的研究,建立新的污秽度评估体系.     

运行复合绝缘子表面粗糙度对憎水性特性的影响

复合绝缘子憎水性测量前需要进行预处理,但这是否适用于表面存在污秽和老化的运行复合绝缘子尚有争论。为此,对预处理过程前后运行复合绝缘子憎水性的变化、轻污秽和重污秽等级及表面发生粉化的复合绝缘子表面粗糙度以及表面粗糙度对憎水性特性的影响进行了研究。研究结果表明,预处理前后会引起部分伞套憎水性分级产生相反结果,静态接触角相差达15.3%;不同污秽等级表面预处理前后的粗糙度Ra和RSM变化可达130%、269%;在Ra为3.242μm、RSM为400μm的高粗糙度表面憎水性表现为永久丧失;粗糙表面会引起水珠状态变化,导致的静态接触角变化在10min变化可达到31%,也会引起2种测量方法产生不同结果。建议憎水性测量参数中增加表面粗糙度。     

表面污秽对交流导线电晕损失特性的影响规律

为研究长期运行交流输电导线表面附着的污秽物对导线电晕特性的影响,采用尺寸为1.8m×1.8m×4m的电晕笼,对钢管表面分别涂有不同质量颗粒度的高岭土、碳颗粒、沙颗粒的电晕损失进行了测量。试验结果表明:污秽物的相对介电常数、颗粒度、沉积量是影响交流导线电晕损失的重要影响因素;污秽导线的电晕损失随着相对介电常数的增加而显著增加,随着同种污秽颗粒的颗粒度变大而随之增大,但增大趋势没有相对介电常数的影响明显;随着污秽物沉积量的增加而增加。采用Ansys软件对模拟导线表面电场进行了仿真,结果表明:污秽颗粒顶部最大电场强度随相对介电常数的增加而增加,随球形污秽颗粒度的增加而减小,随着锥形污秽颗粒度的增加而增加。     

绝缘子等值盐密的组合预测模型

等值盐密(ESDD)是确定绝缘子污染程度的最重要的参数。为此,在泄漏电流监测试验、人工污秽试验与自然积污试验基础上,建立了2种不同的等值盐密预测模型来确定绝缘子表面污秽度和其趋势。第1种模型是基于泄漏电流监测的预测模型,第2种模型是通过对等值盐密数据特性分析,建立的基于非线性时间序列的预测模型,并建立了由2个模型组合而成的组合预测模型。将预测结果与试验数据对比,结果表明:通过单一模型自身修正难以进一步提高等值盐密预测精度。将第2种模型作为第1种模型的修正模型,将2种预测模型结合使用,通过适当选择修正模型的修正系数,可有效提高组合预测模型的预测精度,使ESDD预测结果对电力系统实际工程中的绝缘子防污工作具有更为有效的指导意义。     

煤灰沾污性能判别试验研究

介绍了国内外几种对煤的沾污特性的判别方法。为了寻求更加符合我国电站锅炉受热面沾污实际情况的煤的沾污特性判别指标,通过200 kW分区域煤灰沾污试验台,较好地模拟了不同受热面的沾污情况,以及沾污在整个燃烧过程中的变化。结合试验结果,提出了反映煤灰在锅炉不同区域受热面沾污情况的特征参数,确定采用沾污系数FI作为煤灰沾污倾向的判别依据。该研究结果可为锅炉受热面设计布置等提供参考和依据。     

工业设计软件中的自由曲面重构解析

分析了通过反求后重建自由曲面,并利用快速成型方式输出的数据处理过程。结合Rhino软件的参数调节方式阐述了自由曲面拟合与曲面质量分析的方法。其中重点介绍了NURBS曲面拟和的参数控制方法和局限。     

电气设备镀银面变色机制分析与处理

实际应用中发现镀银后的铜排出现严重变色问题,影响电气设备的可靠运行.对制造过程发现的问题进行深入分析,指出其形成原因是与镀银工艺、储存防护不当和项目管理密切相关,最后提供了具体处理方案.     

电离法测量管道内壁α污染水平初探

本文分析了电离室的工作原理,并对其应用于金属管道内表面放射性污染水平测量的可行性进行了探讨.通过电离室饱和工作电压的实验确定、电离收集极大小对收集效率的影响、测量装置探测因子刻度及最小可探测限实验,结果表明:电离法可以对去污后管道内表面纯α污染总活度和平均污染水平进行测量,当工作电压为400 V时,对α核素污染不锈钢和铸铁管道的探测因子均大于6.53×10-15 A/Bq,探测限小于1.02×10-2 Bq/cm2,满足退役中去污后管道的污染水平判断要求.