应用附件系统提高复合支柱绝缘子的干闪络电压

分析了传统绝缘子在外绝缘方面存在的一些问题,提出了应用附件系统来提高传统绝缘子的外绝缘性能的解决方法,针对复合支柱绝缘子进行了干闪络的试验,试验结果表明:在不增加绝缘子长度的情况下,应用附件系统可提高其干闪络电压。     

高压直流绝缘子外形的研究——直流闪络特性

介绍了各种几何形状的绝缘子试样,在直流电场下闪络试验的结果。用尺寸参数来描写绝缘子外形对闪络特性的影响。研究了表面污秽程度和几何形状对电弧分布特性的影响。表明绝缘子试样在直流电场下的闪络电压受绝缘子下棱的宽度和深度的影响很大。同时也表明直流电场下的电弧通路是几何形状和表面污秽分布的函数。     

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。     

500kV全尺寸非瓷绝缘子的加速老化装置

论述了一种新的５００ｋＶ非瓷绝缘子的加速老化装置，全尺寸Ｖ形悬垂和终端绝缘子在系统电压和机械负荷下可同时承受紫外线，清洁雾，盐雾以及可控温度的作用。对特殊的试验进行了分析，分析表明，清洁雾试验可以在老化后进行，并且该试验不需要具备有闪络能力。提出一个模拟新近设计的一条５００ＫＶ线路的环境的老化循环，那里有轻微的降雨，很长时间的紫外线照射以及升高的温度与很少的污秽。     

三种绝缘子性能及其在特高压线路应用研究

对三种绝缘子的预期寿命、失效检出率、机械强度、尺寸重量、电击穿强度、电压分布、耐电弧性能、掉串事故、耐污性能应用场合和经济性分别进行比较。结合日本和俄罗斯特高压线路绝缘子选型经验,比较了我国±800kV直流特高压线路和1000kV交流特高压线路绝缘子选型区别,得出主要结论:在我国特高压线路上,Ⅱ级及以上污秽地区可考虑采用复合绝缘子;0和Ⅰ级污秽地区可考虑采用玻璃绝缘子;特高压直流输电线路上应考虑采用复合绝缘子。对于复合绝缘子在特高压线路应用中存在的问题,可以在导线侧挂若干个玻璃防污绝缘子来改善芯棒脆断;合理设计复合绝缘子的均压环来改善电压分布不均匀;采用合理的招弧设计来改善雷击闪络性能;采用2只组合结构来改善工频大电弧性能。     

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%。     

污秽瓷绝缘子污闪过程及其电弧特性研究

输配电外绝缘污秽闪络仍然是威胁电网安全运行的重要隐患,目前国内外对于污闪机理的研究仍在开展。通过人工污秽试验研究了瓷绝缘子交流闪络特性,根据拍摄到的闪络过程,研究了绝缘子表面电弧发展规律。继而开展了瓷材料平板模型沿面闪络试验,获取了电弧延伸过程,测得了伏安特性并且计算电弧常数。研究结果表明,交流电压下瓷绝缘子表面电弧发展具有随机性,除了明显延伸的局部电弧之外,其表面还有多处火花放电;导电物种类对瓷表面电弧发展过程有影响,氯化钠下污秽瓷表面的局部电弧伏安特性可用U=112.8 I-0.54表示,而硫酸钙下污秽瓷表面为U=163I-0.39;根据临界闪络理论,瓷绝缘子闪络的污秽影响特征指数与沿面电弧常数之间存在数学关系,且该关系与所得的试验结果基本一致。     

融合核主成分与随机森林的瓷绝缘子污秽等级诊断方法研究

由瓷绝缘子表面污秽引起的闪络放电严重影响了电力系统的安全稳定运行,针对传统分析方法无法对瓷绝缘子污秽程度特征量的不明显和非线性属性进行准确反映,且瓷绝缘子污秽等级诊断准确率低的现状,提出了一种融合核主成分与随机森林的瓷绝缘子污秽等级诊断新方法。在实验室模拟信号和现场实测信号的基础上,通过该诊断新方法与其它传统方法诊断结果的对比分析,结果表明该方法具有更高的准确率和更好的噪声容忍度,能够有效地对瓷绝缘子的污秽等级进行诊断,可为瓷绝缘子的污秽监测及污闪的预防提供有效借鉴和参考。     

带附件系统瓷支柱绝缘子的电位和电场计算

为了研究安装附件系统对绝缘子电位和电场分布的影响,以110kV瓷支柱绝缘子为研究对象。利用有限元分析软件,分别考虑了在干燥和存在湿污层的情况下,计算并比较了有无附件系统时支柱绝缘子的电位和电场分布。最后通过干闪和污闪试验比较了有无附件系统时绝缘子的闪络电压。结果表明:在干燥情况下,安装在高压侧的附件内部电势衰减变慢,附件内部的电场降低,安装附件使得电场最大值降低了26. 6%。有湿污层存在时,第一个伞裙前端附近的场强下降最多,距离高压侧较近的其余伞裙前端附近的场强也有不同程度的下降。安装附件使泄漏电流值减少了17. 27%。安装附件之后,工频干闪电压提高了5. 9%,污闪电压提高了22. 06%。仿真结果与试验结果表现出良好的一致性。     

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。     

耐污绝缘子设计,试验数据的数学模型

通常，新设计的绝缘子是在一个雾室里通过试差法来评介的，不足的是，描述闪络过程的数学公式未被考察，所获的外形不是是很理想。为了获得在污秽条件下建立外形的数学模型特性的试验数据进行了研究工作，确定了闪络过程的参数（干带现象），公式为得到这些不同的变量，对一个中空的圆柱形玻璃绝缘子在不同污秽等级下在雾室时进行试验，该公式在一个计算程序中完成，这个计算程序对一个中空沙漏下玻璃绝缘子已被证帝。     

我国绝缘子的发展现状及应考虑的问题

介绍了我国交直流悬式瓷、玻璃和复合绝缘子以及变电站和换流站支柱瓷、复合绝缘子和空心瓷、复合绝缘子及套管制造技术的发展历程和技术水平。并结合我国绝缘子的运行经验、制造技术水平以及对技术的认识,提出了不同类型绝缘子在制造、设计、选型、运行方面应考虑的问题及建议。如:330 kV及以上支柱瓷绝缘子应采用等静压干法成型工艺;制造企业应控制悬式瓷和玻璃绝缘子的铁帽、绝缘件和水泥胶装剂机械强度的分散性;160 kN、210 kN、300 kN、400 kN、530 kN机械强度等级的绝缘子,应分别采用φ24、φ24或φ28、φ30、φ34或φ38、φ38或φ40芯棒制造绝缘子。超高压和特高压可选该系列中芯棒较大值。不能在同一电压等级采用同一直径的芯棒来制造不同机械强度等级的绝缘子。c级及以下污秽等级复合绝缘子的爬电系数(C.F)不大于3.2;d级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.5;e级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.8;等。     

关于高压绝缘子交流人工和自然污秽闪络电压的分散性

调研了1980—1995年间在西安电瓷研究所污秽实验室进行的35～500 kV交流线路悬式和电站支柱绝缘子的人工和自然污秽闪络电压的分散性。该人工污秽试验按IEC 60507固体层法进行,自然污秽试验也按类似方法进行。经过对闪络电压变异系数的处理计算表明,按IEC60507的人工污秽闪络电压的变异系数均值约为5%,其双侧95%概率置信上限约为7.3%,自然污秽闪络电压的变异系数均值约为7.7%,其双侧95%概率置信上限约为11.3%。变异系数的计算结果均与国际上的结果能很好地吻合。     

应用屏障装置提高复合线路绝缘子的外绝缘性能

分析了传统绝缘子在外绝缘方面存在的一些问题,提出了应用屏障装置来提高传统绝缘子的外绝缘性能的解决方法,针对复合线路绝缘子进行了干闪络的试验,试验结果表明,在不增加绝缘子长度的情况下,应用屏障装置可以提高其干闪络电压。     

棒形悬式复合绝缘子伞形结构对覆冰闪络特性的影响

研究了两种类型伞形结构(耐污型和防冰型)的棒形悬式复合绝缘子在相同的绝缘距离、硅橡胶外套材料、人工污秽和人工覆冰试验条件下对交流覆冰闪络电压特性的影响,同时介绍了复合绝缘子的人工覆冰闪络试验方法。覆冰闪络试验结果表明,防冰型复合绝缘子的伞形结构设计较合理,可以阻止或延长冰桥的形成,对于110 kV/100 kN棒形悬式复合绝缘在相同人工污秽(SDD/NSDD 0.25/1.5 mg/cm2)和人工覆冰(覆冰水折算到20℃时电导率为120μS/cm,覆冰密度0.84～0.89 g/cm3)试验条件下,防冰型的交流覆冰闪络电压比耐污型提高了17.0%～25.0%,具有一定的防覆冰闪络的效果;其次,防冰型复合绝缘子受覆冰重量的影响小于耐污型,即覆冰越严重,防冰型覆冰闪络电压下降的趋势小于耐污型。     

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。     

谐波电压影响下的瓷绝缘子污秽故障特征量研究

泄漏电流法是监测瓷绝缘子表面污秽故障的重要方法,但瓷绝缘子所承受电压包含谐波时会导致泄漏电流特征量的有效性降低,进而造成绝缘子表面污秽故障的诊断准确率降低,因此提出了一种以泄漏电流时间积分为基础的污秽故障新特征量,推导了该特征量的理论数学模型,并通过与其它故障特征量的对比分析文中提出的新特征量的优越性和有效性进行了验证。提出的瓷绝缘子污秽故障新特征量受电压谐波影响更小,在不同谐波电压影响下均能很好地地反映绝缘子污秽故障情况,可为瓷绝缘子的在线监测及污闪预警提供参考和借鉴。     

覆冰绝缘子闪络机理的研究与发展

综述了国内外覆冰绝缘子闪络机理的研究现状,介绍了覆冰绝缘子的闪络静态、动态模型,归纳电弧重燃条件,梳理电弧速度模型及电弧发展判断标准,总结Farzaneh等人提出的闪络动态模型,并认为该模型计算结果与试验结果相比有一致性;覆冰绝缘子的最低闪络电压比湿闪电压大约低30%,绝缘子覆冰与污秽的区别主要表现在V-I特性曲线、电弧恢复条件、电弧发展路径等方面;试验标准的确定、覆冰绝缘子模型各种参数和标准的探索为今后研究重点。     

瓷绝缘子劣化应对措施探讨

瓷绝缘子的劣化是造成闪络事故的主要原因之一,从盘形悬式瓷绝缘子的特性入手,分析绝缘子的劣化机理、规律,从瓷绝缘子的前期设计、运行保养、状态监测及老化淘汰等方面进行考虑,在配置、维护、测零、消缺及更换方面综合评价,科学决策,如:优化线路走径,合理确定污秽等级,确定泄漏比距和绝缘爬距,选择科学检测顺序和方法,全面推行“用盐密指导清扫,”确定测零周期等,防止因瓷绝缘子劣化而导致闪络事故的发生,保证电网安全运行。     

运行中绝缘子的性能及分析

通过分析雷电、污秽、鸟害及材料、工艺、结构等因素对绝缘子运行性能的影响 ,对瓷、玻璃、复合绝缘子的运行性能进行了比较 ,讨论了运行中绝缘子存在的问题及解决措施 ,以期改善和提高绝缘子的运行性能 ,提高线路的运行可靠性。