±800 kV楚穗直流棒形悬式复合绝缘子运行性能研究

为了对楚穗直流棒形悬式复合绝缘子的运行性能进行监测和研究,从而为评估现场运行棒形悬式复合绝缘子的特性和状态提供指导。本文对5支从线路上取下的棒形悬式复合绝缘子进行了试验研究,主要包括红外测温、憎水性试验、伞裙材料试验、水煮及陡波试验、工频电压耐受试验、密封性能测试和机械耐受及破坏试验。研究结果表明:在楚穗直流已经运行了6年的棒形悬式复合绝缘子的电气性能和机械性能均保持良好,但是整体憎水性保持情况一般,并且有不同程度的温升现象发生。对于异常温升和憎水性下降的样品区域,建议加强红外温升巡检以及再抽样检测研究,本文研究结果对日后棒形悬式复合绝缘子相关运行性能的研究提供了参考。     

棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能研究

主要研究为采用端部压接式、芯棒挤包护套伞裙套装工艺生产的棒形悬式复合绝缘子。为了确保棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能,保证线路运行安全性,分别对样品进行耐盐水性能、耐低温性能、水扩散试验、X射线及陡波冲击耐受电压试验等方法对伞套界面强度进行研究。研究表明:通过上述试验棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能良好,满足输电线路运行要求。     

线路绝缘子性能及运行情况分析

比较了线路上盘形悬式瓷绝缘子、玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子的特性。指出,盘形悬式瓷绝缘子具有良好的绝缘、机电性能及耐磨、耐热冲击及抗气候变化等特点,但需进行零值检查,防污性能较差;盘形悬式玻璃绝缘子零值自破,残垂不易掉线,但闪络绝缘子的巡检较困难,而且价格较高;棒形悬式复合绝缘子抗污闪性能好,耐电蚀性优异,质量小,运行维护方便,但没有行之有效的检测技术,易老化,易脆断,憎水性易遭破坏;长棒形悬式瓷绝缘子的金具较少,抗耐电蚀能力强,防电弧,但瓷件本身较重,安装运输不方便,生产技术要求较高,耐压水平低。实际运行表明,棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子耐污性能优良,可提高线路运行的稳定性,宜在线路上广泛使用。     

棒形悬式瓷绝缘子的研制

从棒形悬式瓷绝缘子的定义、结构、材料、设计、制造、试验和使用情况分析了棒形悬式瓷绝缘子的性能。结果表明,棒形悬式瓷绝缘子重量轻,抗老化性能好,耐污性能较好,拉伸强度高,不可击穿,使用维护简便。最后指出如何进一步提高棒形悬式瓷绝缘子的耐污性能,使其达到或超过目前复合绝缘子的耐污水平是摆在各制造厂家面前的一大课题。     

开发棒形悬式瓷绝缘子的展望

简要介绍了棒形悬式瓷绝缘子的结构特点及发展史。通过与盘形悬式瓷和玻璃绝缘子对比 ,说明了其特有的优良性能 (如没有零值劣化现象、耐污闪能力较强等 )。通过与复合绝缘子对比 ,说明其几乎不存在老化问题。如果采用半导体釉新技术 ,在耐污性能上甚至可以超过复合绝缘子。另外 ,还介绍了半导体釉的发展和使用情况 ;对棒形悬式瓷绝缘子制造成本与经济效益进行了初步估算 ;最后指出目前技术成熟 ,条件具备 ,生产棒形悬式瓷绝缘子有着良好的经济效益和社会效益     

运行断裂的500kV棒形悬式复合绝缘子蚀损试验和电场计算分析

应用有限元数值计算方法,依据实际运行中的工况,对运行环境相近的两种典型结构500kV棒形悬式复合绝缘子,进行了电场和电位分布计算。得出受杆塔和高压导线分布电容的影响,绝缘子导线侧和接地侧的电场畸变严重;导线侧和接地侧的电场强度均高出绝缘子中部十几倍,电场分布极不均匀。结合运行实际,对复合绝缘子及伞套材料的耐漏电起痕和耐电蚀损性进行了试验。发现500kV棒形悬式复合绝缘子断裂掉线原因是硅橡胶伞套蚀损,内部芯棒暴露后经电晕烧蚀,进而水解引起脆断;复合绝缘子出现的电蚀老化,外部因素主要是电场分布不均匀和大气污湿,本体因素是伞套材料的耐漏电起痕及电蚀损性能较低。     

高压线路用棒形悬式复合绝缘子的设计

对高压线路用棒形悬式复合绝缘子的设计进行了探讨，介绍了复合绝缘子的结构特点和设计思路，提出了复合绝缘子设计中有关几何参数的推荐值。     

110kV有机复合棒形悬式绝缘子的研制

着重叙述了西安电瓷研究所架空输电线用有机复合棒形悬式绝缘子的开发、研制及试验情况。介绍了110kV有机复合棒形悬式绝缘予的结构特点及特性参数。指出了输电线路用有机复合绝缘予的推广和使用前景。     

交流系统用有机复合棒形悬式绝缘子运行后的性能试验研究

介绍了西安电瓷研究所在陕西渭南供电局的瓜石线和秦代线上使用的１１０ｋＶ、２２０ｋＶ有机复合棒形悬式绝缘子的有关运行情况以及运行后绝缘子的污秽性能、机械性能和电气性能，对其试验的结果进行了分析，为用户及从事有机复合绝缘子研究工作的技术人员提供参考。     

±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况.研究的硅橡胶伞套材料直流配方,经1 500h紫外线老化试验,其性能指标均超过中国南方电网有限责任公司企标<±800kV直流输电用线路棒形悬式复合绝缘子>的规定;采用低碱玻璃纤维芯棒制成的 复合绝缘子,在长期直流电压作用下不会因离子迁移导致其机械性能显著下...     

基于电磁波频谱的棒形悬式复合绝缘子内部缺陷放电检测方法

分析了棒形悬式复合绝缘子绝缘内部缺陷放电的故障形成机理及过程,依据发展不同时期的严重程度,提出相应的故障模拟方法。通过仿真计算绝缘子高压端及故障位置的电场畸变情况,验证故障模拟方法的可靠性。测量不同故障状态下棒形悬式复合绝缘子故障放电辐射的电磁波频谱,得出不同故障放电的幅频特性。同时通过紫外成像仪观察故障处的放电光子数,对比不同严重程度内部故障情况下的放电情况。试验结果证明,通过检测棒形悬式复合绝缘子加电压时缺陷处辐射电磁波的幅频特性,可以判断绝缘是否发生故障及故障的严重程度,为线路巡检故障棒形悬式复合绝缘子提供了新的方法。     

一种复合绝缘子的寿命评估方法

正确把握复合绝缘子在运行中表现出来的各种老化特性,探索提出寿命评估方法是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此,对不同运行年限的复合绝缘子进行了外观检查试验、憎水性试验、红外测温试验和扫描电镜试验,试验发现复合绝缘子的外观表现和憎水性表现均会随着其老化程度的加深而下降,同时红外测温试验可以对复合绝缘子进行在线监测,扫描电镜试验则可以从微观上解释和衡量复合绝缘子的老化状态。在这些试验的基础上,采用并改进一种复合绝缘子的寿命评估方法,对复合绝缘子的运行维护和退运进行指导。     

棒形悬式复合绝缘子金属附件与芯棒连接区的质量分析

介绍了在电网中运行若干年的棒形悬式复合绝缘子的机械负荷耐受试验的结果,指出了该绝缘子连接区存在的缺陷,并对缺陷进行了分析。     

1000kV交流输电线路用绝缘子技术关键的探讨

根据1000kV交流输电线路对绝缘子的技术要求,对我国现有的瓷、玻璃盘形悬式绝缘子和棒形悬式复合绝缘子的等级规格、电气特性和机械特性进行了分析;结合运行的要求指出特高压系统用的绝缘子应解决的关键技术是污秽问题,同时要完善和开发高吨位等级的各种大爬距的绝缘子;特高压绝缘子串的电位分布对绝缘子的性能影响应引起重视;除了执行GB/T1001-2003和GB/T19519,还应增加补充打击负荷试验(仅是普通型)、可见电晕电压试验、无线电干扰试验、工频电弧试验、机械振动试验和长串机械试验。     

架空输电线路绝缘子串机械振动疲劳性能研究

为了研究架空输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能,参照绝缘子串振动试验方法,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发和建立了一套满足试验要求的绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式瓷和玻璃绝缘子串以及棒形悬式复合绝缘子进行了大量机械振动试验研究。结果表明,悬垂串试验对绝缘子强度基本无影响,耐张串试验对绝缘子强度影响较大。瓷绝缘子耐张串试验后,机械强度相对有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验后机械强度变化较小。压接式复合绝缘子经3 000万次的振动试验后,其机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。对于线路经过的易振区,建议采用直径为24 mm及以上的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

复合绝缘子用硅橡胶材料的配方设计与老化性能评估

从复合绝缘子的设计、制造、运行等各阶段,就如何开展硅橡胶材料的性能检测和评估,如何采取有效方法去甄别各个制造企业所提供复合绝缘子材料性能的优劣,阐述了当前的技术认识和发展方向。研究认为,为保证复合绝缘子正常的使用寿命,避免复合绝缘子非正常老化,需从设计阶段的配方筛选试验、制造阶段的型式试验和抽样试验、运行阶段的抽检试验、微观检测分析技术等多方面实施质量管控,确保使用设计合理、制造质量合格的复合绝缘子产品。为指导运行维护,最后还提出了硅橡胶材料老化特征参量和分级方法,实现现场评估硅橡胶材料的运行性能。     

1000kV特高压绝缘子运行特性研究方向

介绍了晋东南-南阳-荆门1000kV交流试验示范工程中线路用盘形悬式瓷、玻璃和复合绝缘子的使用情况。分析研究了特高压绝缘子运行的积污、电气、机械和劣化等性能方面的情况,认为:应加强对特高压绝缘子积污特性、绝缘子直径对雨闪特性的影响,串形对绝缘子的机械特性影响,绝缘子运行的可靠性和劣化特性及机械振动特性的研究。建议待建特高压工程支柱绝缘子采用双柱并列式或三角锥式;及时开展盘形悬式瓷绝缘子劣化率、复合绝缘子憎水性和机械特性及钢脚腐蚀检测等工作。为制订1000kV特高压绝缘子相关运行规程和待建特高压工程绝缘子优化选型奠定基础。     

特高压交流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了特高压交流架空线路用1000kV系列棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况。以硅橡胶为基料,进行了改性配制的研究试验,结果表明,伞套材料的耐电痕化和蚀损性能与分子量、硫化剂、填料及加工条件等有关,但填料对其影响最大;由两个复合元件组成的复合绝缘子对电场分布没有任何改善,同时元件连接处不加装均压环时,会引起局部的场强集中,尤其是由1/6和5/6两元件组合而成的复合绝缘子,故采用整体单只复合绝缘子比由两个元件组合而成的复合绝缘子好;均压环配置采用大、小均压环结构,可以最大限度地改善绝缘子端部金具与硅橡胶复合界面处的电场分布,对防止电晕、电蚀,提高绝缘子运行可靠性十分有利。     

棒形悬式复合绝缘子陡波试验影响因素研究

为研究试验回路参数、陡波波形对棒形悬式复合绝缘子陡波试验的影响,利用一支110kV棒形悬式复合绝缘子,在不同冲击电压发生器充电电压、不同陡化球隙距离下开展了陡波试验,对不同回路参数下的陡波电压幅值、陡波电压陡度进行了分析,根据试验中出现的陡波波形特点,对不同类型陡波波形的有效性进行了讨论。研究结果表明,棒形悬式复合绝缘子陡波试验中陡波电压陡度、陡波电压幅值随冲击电压发生器每级充电电压的升高而上升,陡波电压陡度随陡化球隙距离增加呈现先增加后减小的趋势。陡波波形峰值附近的震荡会造成陡度的大幅变化,建议考虑波形第一个峰值及以此峰值计算获得的陡度来判断形有效性。     

长棒形悬式瓷绝缘子结构性能及发展趋势

介绍了长棒形悬式瓷绝缘子主要机电性能、技术参数和结构造型等方面的特点,对国内外产品技术标准、结构造型发展变化和使用情况进行了分析。结合我国近年来该产品推广使用情况,分析了今后长棒形悬式瓷绝缘子的发展趋势,指出随着我国超高压输电线路可靠性指标对绝缘子提出更高的技术要求。建议:采用氧化铝配方,进一步增强瓷质机械强度和增加设计裕度;采用半导体釉技术是长棒形瓷绝缘子提高耐污性能、防电晕性能有效的措施;长棒形瓷绝缘子使用均压环和招弧角,有效放电间隙变小,可考虑增加200～400 mm有效的绝缘体长度,同时保证产品互换性;长棒形瓷绝缘子在耐张串使用是按等效爬电比距来确定的,在悬垂串上使用还应根据长串耐雷电冲击特性、耐污秽特性来考虑配备,应不断积累相关试验数据。