广东电网污闪原因分析和防污对策

阐述了广东电网近年大面积污闪的特点和原因。通过分析广东电网2005年初500kV污闪绝缘子串的盐密和灰密测试数据,得出大面积污闪的根本原因是现有杆塔的爬电比距不够;对绝缘子清扫时间间隔进行了估算,指出加强重要线路的清扫工作是防止线路短期内发生污闪的有效措施,但线路的防污闪能力主要应靠设备本身的绝缘配置实现。介绍了近年防污闪工作,提出了防污闪对策:加强清扫、加强盐密和灰密测量、推广使用复合绝缘子以及采用绝缘子污秽在线监测新技术等。     

基于大气环境质量的电网绝缘污秽等级划分

通过测试户外挂网绝缘子表面自然积污量及实时监测湖南省各地市近年大气环境污染物主要因子(SO2,NO2,PM10)排放状况,建立了基于大气环境质量的输电线路绝缘子等值盐密、灰密的线性理论模型,并依据该模型对湖南电网绝缘污秽等级进行划分。结果表明,大气环境质量与绝缘子等值盐密、灰密之间具有较好的相关性,可通过对区域大气环境的实时监测,来实现对电网污秽等级的划分和动态调整。     

涂污绝缘子在盐雾环境下的交流闪络特性研究

在人工污秽实验室内对积污绝缘子在盐雾环境下的污秽闪络进行了模拟,得到三种类型绝缘子在不同盐密、不同盐雾盐度下的污闪电压及闪络电压梯度。试验结果表明:盐雾对绝缘子闪络电压的影响远大于盐密;结合海南实际污秽情况与海水电导率,在高盐密下,绝缘子闪络电压下降不超过20%,而在高盐度下,绝缘子的污秽闪络电压会下降40%以上;由此证明在沿海地区,仅用等值盐密、灰密为依据进行外绝缘配置会使外绝缘配置不足,存在事故隐患。     

基于遗传神经网络对运行线路绝缘子污秽度的预测

为了实现对输电线路上绝缘子污秽度的预测,提出一种基于遗传算法优化BP神经网络的绝缘子污秽度预测模型。鉴于BP算法在训练神经网络模型时其收敛速度慢、动态特性不够理想等不足,故本文提出利用遗传算法来提高预测的精度。本文不仅以风力、温度、降水量和相对湿度等气象因素作为输入量,同时也综合考虑空气质量指数(AQI)中PM2.5、PM10等环境因素指标作为输入量,以绝缘子盐密(ESDD)和灰密(NSDD)的预测值作为输出量,建立绝缘子污秽度的预测模型。结果表明:优化后的预测模型相较于BP神经网络模型预测更加准确。     

自然污秽条件下有机直流绝缘子的研究

自然污秽条件下有机直流绝缘子的研究有机绝缘子在自然污秽条件下应用于交流输电线路敞口式设备上的情况已经详细地掌握。但是该类绝缘子在直流线路上的应用尚未能掌握更多资料。文章提供了有机绝缘子和瓷绝缘子在１００ｋＶ直流电压和０．０１５ｍｇ／ｃｍ２的等值附盐密...     

绝缘子污闪性能与污秽度表示方法的关系

介绍了用固体污层法,在盐密分别为0.05、0.1、0.2和0.4mg/cm~2时,对4种绝缘子进行的人工污秽试验。分别用升压法和升降法测量了绝缘子的污闪电压,另外对不均匀人工染污绝缘子XWP—70和自然染污绝缘子XWP—60也进行了试验。对绝缘子的污秽度的测量,除等值盐密外还测量了积分电导率、临闪前最大泄漏电流和局部电导率。这样就得出了不同绝缘子在相同条件下以不同污秽度表示的性能曲线,由此可以明显地看出绝缘子性能的优劣以及污秽度表示方法的等价性。     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

浙江地区复合绝缘子与标准型盘形悬式绝缘子 自然积污特性差异及其环境影响因素

为获得复合绝缘子与标准型盘形悬式绝缘子的积污差异,并得到环境因素对上述绝缘子积污差异的影响,开展了复合绝缘子、标准型绝缘子同塔积污对比测试,并利用测试杆塔附近的大气环境监测站点、气象监测站点获得了所有测点积污期间的大气环境成分与气象参数,利用多元回归方法,首次实现了基于大气环境成分与气象参数的复合绝缘子、标准型绝缘子积污比值计算。结果表明:浙江地区复合绝缘子整体等值盐密、等值灰密分别为标准型绝缘子的0. 8、1. 27倍,复合绝缘子积污不均匀程度显著小于标准型绝缘子;利用大气环境、气象参数所建多元回归模型可以描述复合绝缘子与标准型绝缘子等值盐密、等值灰密的差异,基于建立的多元回归模型判断,干旱、大气污染严重区域,复合绝缘子积污趋向于比标准型绝缘子更严重。     

±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

不溶物在盘形悬式绝缘子污秽试验中的影响研究

针对不溶物在盘形悬式绝缘子污秽试验中的作用,对型号为CA-872EX、FC12P/146和FC120/146盘形绝缘子进行了人工污秽试验(固体层法)。本文认为污闪电压随灰密增加而下降(等值盐密恒定为0.1 mg/cm~2),下降的特征与与绝缘子伞形和不溶物的比表面积有关,当灰密超过1.0 mg/cm~2~1.5 mg/cm~2,污闪电压下降趋于缓和,传统的钟罩型绝缘子(对比同等级普通型绝缘子)对于污秽中灰密增加敏感,抗高灰密能力不佳,比表面积也是引起污层吸附与瓷件或者结块的重要原因,当泄漏电流硅藻土中达到38.4 m A/cm~2,会产生电弧进而导致硅藻土产生明显的结块现象。     

1000kV交流输电线路污秽外绝缘设计方法的研究

不同国家对1000kV交流输电线路绝缘子污秽外绝缘的设计原则相同,但设计参数不同。从污秽绝缘子闪络概率、单个绝缘子最大耐受电压、污秽设计目标电压、绝缘子串几方面着手,将等值附盐密度ESDD校正到附盐密度SDD;结合单个绝缘子闪络概率、上下表面不均匀积污比、等值附灰密度、绝缘子形式以及串形对绝缘配置进行了校正。在此基础上,根据外绝缘设计方法,给出了CA-590EZ普通型绝缘子的配置方案:污秽耐受水平ESSD=0.06mg/cm2、NSSD=0.5mg/cm2时,单“I”形串为54片,双“I”形串为58片,单“V”形串为52片。     

染污状态下典型伞形结构支柱绝缘子的闪络特性对比

支柱绝缘子作为换流站必不可少的绝缘配件,研究其外绝缘性能有重要意义。为进一步研究支柱绝缘子的闪络特性,以三种典型伞形结构的支柱绝缘子为对象,通过改变盐密和灰密,开展了大量的人工污秽试验,分析了绝缘子的污闪特性以及闪络梯度差异,研究结果表明:盐灰密对绝缘子闪络特性均有影响,对于本文三种支柱绝缘子,盐密影响特征指数在0.20~0.24之间,灰密影响特征指数在0.11~0.15之间;支柱绝缘子的闪络梯度值与其结构型式、ESDD和NSDD等有关,在相同污秽条件下,伞间距较大的Type A型支柱绝缘子泄漏距离使用率最高;在同等结构长度下,伞径较大的Type C支柱绝缘子具有最好的耐污性能。     

XP-7瓷绝缘子耐张串的表面电导率与污闪电压相关性

针对6~10 kV中压瓷绝缘子XP-7耐张串的污闪事故,分析了近年来重庆局部地区电网污闪事故与绝缘子表面污秽度的关系,通过对瓷绝缘子表面污层电导率指标和污闪电压的计算分析,来推广不同电压等级下污秽绝缘子的事前更换预警可行性。试验结果表明,该法对污闪电压和电导率指标的关系明了,可用其加上微处理器和远程通讯单元实现更直观的远程监控系统而提前预警,降低偏远地区输电线路电力环网缺相污闪事故,提高电力荷载的稳定性。     

高温水蒸汽中绝缘子串闪络电压的研究

研究电力设备带电水蒸汽清洗技术,需要对污秽绝缘子串在高温水蒸汽环境中的闪络电压进行测量,并与常温水雾环境中的污秽绝缘子串闪络电压进行比较,以保障水蒸汽带电清洗绝缘子串时电力系统的工作安全。使用定量涂刷法对绝缘子进行均匀染污,通过固定灰密,改变盐密,绘制了试品绝缘子串在不同环境中的闪络电压曲线。结果表明:高温水蒸汽环境中,污秽度在低于盐密0.15 mg/cm2、灰密1.0 mg/cm2条件下,绝缘子串闪络电压高于系统最高运行相电压,可以保证系统安全。     

动车组车顶硅橡胶支柱绝缘子闪络特性的试验研究

车顶支柱绝缘子作为动车组牵引供电系统最为重要的外绝缘设备之一,将受电弓与车顶进行电气隔离。列车在运行过程中,动车组车顶的支柱绝缘子会暴露于自然空气中,在不同的自然气候环境下其伞裙表面也会主要呈现干燥、湿润及污秽3种不同状态,而且在高速气流下,绝缘子表面极容易吸附污秽。硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性,电力系统普遍选用其作为车顶支柱绝缘子。为探究它们在不同环境下的绝缘特性,在高压实验室对试品绝缘子分别进行干闪、湿闪、污闪试验,获取相应的闪络电压。结果显示,此种绝缘子污闪电压远低于干闪和湿闪电压,且呈现伞裙表面污秽等值盐密越高,污闪电压越低的趋势。因此,及时清理绝缘子表面污秽,使其始终保持低污秽覆盖的状态,对列车稳定运行及车厢内乘客安全有重要意义。     

自然污秽可溶盐构成及其对污闪电压值的影响

为分析自然污秽中可溶盐的构成,收集了我国华北、华东、西北等地区多种污源的自然污秽试样,在清华大学分析中心对污样作了化学定量分析.分析结果表明,不同污源的可溶盐构成有很大差别.在污物可溶盐定量分析的基础上,研究了可溶盐种类与污闪电压之间的关系,也研究了Nacl和CaSO_4两种盐的配比对污闪电压的影响.实验结果表明,在相同等值盐密条件下,不同可溶盐以及两种盐的不同配比所对应的污闪电压都有很大差别.最后讨论了等值盐密的等值性问题.     

雾霾天气下动车组车顶绝缘子积污特性研究

动车组高速运行过程中车顶绝缘子周围产生的高速气流影响其表面积污规律。为了在实验室中模拟雾霾天气对车顶绝缘子的污闪特性影响,研究了不同空气质量指数(AQI)条件下在网运行动车组车顶高压隔离开关绝缘子表面积污特性,并进行分析比较。试验结果表明:不同AQI条件下,绝缘子伞裙表面等值盐密(ESDD)及灰密(NSDD)均出现在绝缘子中上部伞裙,不同伞裙表面污秽分布具有一定的波动性;除底部伞裙外,其余伞裙上表面ESDDE及NSDD均大于下表面;伞裙表面积污量与AQI呈正相关,其中AQI对ESDD的影响较显著。     

某110kV输电线路污闪原因分析

污闪是造成线路跳闸的主要原因之一。对高海拔、重污秽地区某110 kV输电线路的运行环境进行了详细分析,并通过污秽测量,绝缘试验以及高海拔地区绝缘子统一爬电比距进行修正计算等综合分析,得出随着环境污秽加重,线路跳闸杆塔绝缘子绝缘配置不满要求是引起本次线路污闪跳闸的主要原因,并提出调爬、及时清扫、涂PRTV防污涂料、采用复合绝缘子等措施,防止污闪跳闸发生。     

一种基于电场分布模型提高非合成绝缘子污闪电压的方法探究

非合成绝缘子,如瓷质和玻璃绝缘子在输电线路中占有很大比重,提高其污闪电压对电网安全运行具有重要的意义。本文通过在绝缘子铁帽处增加一块金属环片以提高绝缘子串的闪络电压。金属环片能够减小绝缘子铁帽处的高场强,提高起晕电压及减小绝缘子表面场强的切向分量,抑制带电粒子发展,从而提高污闪电压。不同参数的金属环片对绝缘子串污闪电压的影响程度不同,本文利用有限元法(FEM)建立了110kV瓷质绝缘子串场强计算的三维模型,对金属环片的最优参数进行了设计,并通过污闪试验进行验证。试验结果表明,最优参数下绝缘子污闪电压有较大提升,在3级污秽条件下可提高25. 7%。     

三峡—华东直流输电线路的绝缘子选择研究

根据三峡—华东直流输电线路的污区分布及盐密预测，综合分析玻璃绝缘子、瓷绝缘子和合成绝缘子的机电性能及运行维护方面的优缺点，提出了绝缘子型式的选择方案。认为在轻污秽区域，以瓷绝缘子、玻璃绝缘子为首选型式；在重污秽区域，以合成绝缘子为首选型式。