新型避雷器对110 kV线路复合绝缘子电场分布的影响

为了研究在110 kV架空输电线路中安装新型避雷器对复合绝缘子电场分布的影响,根据110 kV架空输电线路中杆塔、新型避雷器、复合绝缘子、均压环及金具的实际结构,采用时谐电场三维有限元计算方法,建模计算了安装新型避雷器前后复合绝缘子串的电场强度。通过分析对比安装新型避雷器前后复合绝缘子以及均压环表面的电位和电场分布特性可知,安装新型避雷器增加了复合绝缘子表面电位及电场分布的均匀性,提高了均压效果,影响是良性的。     

输电线路中均压环对复合绝缘子的研究

本文利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件仿真了绝缘子在加装均压环前后周围电场的情况,证实了复合绝缘子加装均压环确实能够解决输电线路中电场集中的问题,为输电线路安全稳定的运行提供理论基础.     

盐密变化对不同材质绝缘子闪络特性的影响

为了研究不同材质绝缘子随盐密变化的闪络特性,以XP-160、LXZP-210、FXBW-10/70绝缘子为研究对象在人工雾室中开展了污秽试验,分析了这三种材质绝缘子的闪络电压、闪络电压梯度随盐密变化的规律以及不同盐密下串长与闪络电压的关系;以此为基础,得到了不同盐密下绝缘子闪络电压与饱和盐密下绝缘子闪络电压之间的具体关系,并给出了利用不同盐密下监测得到的闪络电压估算饱和盐密情况下绝缘子闪络电压值的表达式。试验结果表明:复合绝缘子受污秽的影响程度小于玻璃、瓷绝缘子,且其闪络电压梯度较高;不同材质的绝缘子串长与闪络电压大致成线性关系;不同盐密下的闪络电压与饱和盐密下的闪络电压呈线性关系,不同材质绝缘子的估算系数大致相同。     

鸟粪染污伞裙对接触网绝缘子电场分布的影响

为研究接触网正馈线绝缘子伞裙被鸟粪染污对其沿面电场分布的影响,在COMSOL Multiphysics软件中建立了绝缘子仿真模型,分析不同鸟粪对伞裙的染污情况对绝缘子沿面电场分布产生的影响.仿真结果表明:鸟粪均匀分布在绝缘子伞裙表面对沿面电场几乎没有影响;鸟粪染污绝缘子伞裙表面形成均匀干燥带、鸟粪沿绝缘子伞裙滴落桥接伞裙对绝缘子电场分布产生畸变,在电场大幅畸变后,绝缘子发生闪络的可能性增大,造成严重后果.     

利用重锤抑制悬垂绝缘子串风偏的方法及应用

高压送电线路直线杆塔安装重锤是抑制悬垂绝缘子串风偏的简便方法,本文从设计角度介绍悬垂绝缘子串摇摆角的计算方法、安装重锤的方式并通过工程实例介绍在线路改造工程中安装重锤的设计应用。     

复合绝缘子伞裙破损的电场分布仿真分析

输电线路复合绝缘子伞裙破损时,其表面、沿面和空间电场会发生相应变化,因此可以通过电场分布直观反映绝缘子的运行状态。以FXBW—110/120—2型复合绝缘子为研究对象,通过建立起伞裙完整状态、不同破损位置及程度状态时的有限元电场仿真模型,对比分析了前后状态的电场分布特征,可知:绝缘子串高压端的伞裙发生破损时,破损边缘的表面电场强度相比周围明显增大,沿面电场曲线在相应位置会下降,而空间轴向电场分布曲线没有明显影响;伞裙破损得越严重,对表面场强和沿面场强的影响越大。     

电瓷绝缘子破损对整串场强电位分布的影响研究

由于电瓷绝缘子的脆性特性,在过电压或外界应力的作用下会使电瓷绝缘子的伞裙发生局部破损.伞裙的不同破损位置,以及不同的破损片数会对整串绝缘子的最大场强、均压环上的场强和伞裙的电压承担值产生不同的影响.本文通过有限元法对电瓷绝缘子串进行建模分析,设电瓷绝缘子串中存在破损伞裙,并通过改变伞裙破损的片数、伞裙破损存在的位置,探讨对整串绝缘子的最大场强以及均压环上场强、破损处伞裙场强以及单片伞裙承担的电压值影响.结果表明：单片或多片绝缘子破损时,会影响整串最大场强分布,破损位置处于高压端时,会进一步增加均压环上场强与第1片钢脚与水泥连接处最大场强值;破损位置处于中、低压端时,整串最大场强、均压环上最大场强相对偏小,多片破损时表现规律更为明显;高压端伞裙破损时,场强发生严重畸变,沿面伞裙电压分布变得更加不均匀,中、低压端破损影响相对较小,多片伞裙破损时,规律同单片一致.其仿真结果对场强电压的畸变提供理论性依据,对线路安全稳定运行有一定的指导性作用.     

XZP-210绝缘子冰闪特性与串长和布置方式的关系

为了给高海拔覆冰地区超特高压直流输电线路外绝缘设计提供技术参考,在人工气候室模拟高海拔大气条件进行了大量覆冰试验研究,根据试验研究结果,分析了XZP-210直流绝缘子串冰闪闪络电压与串长和布置方式的关系.结果表明,在污秽度和气压较低的条件下,覆冰绝缘子串的直流闪络电压与串长的线性关系较微弱,但随着海拔高度或污秽程度的增加,其闪络电压与串长基本呈线性关系.绝缘子串的布置方式对冰闪电压有明显影响:水平布置的覆冰绝缘子串具有最高的闪络电压,V型串次之,垂直串最低;不同布置方式下,气压对水平布置的覆冰绝缘子串的影响最为严重.     

劣质绝缘子电场正问题优化算法分析

针对劣化绝缘子的电场法检测中绝缘子电场计算精度低的问题,提出基于遗传算法优化的模拟电荷法进行高压静电场计算,给出了优化方法原理、可行性分析,建立了绝缘子电场计算目标函数及优化模型,并进行了绝缘子串周围电场的计算分析.分析结果表明,将绝缘子串周围检测点电位作为目标函数,应用遗传算法优化模拟电荷的电荷量,可更好地对目标函数进行全局寻优,提高了模拟电荷法的寻优速度、绝缘子串周围电场的计算精度以及绝缘子串中劣质绝缘子诊断的准确度.     

不同型式绝缘子长串的直流污闪特性比较

超、特高压直流输电的发展需要对长串直流绝缘子污闪特性研究.在人工气候室内对5种型式瓷和玻璃绝缘子进行直流人工污秽试验,分析了试品的50%闪络电压U50与串长、盐密的关系及闪络电压梯度和有效爬电系数.根据5～23片绝缘子串得到试验结果,50%污闪电压与串长呈线性关系.试验结果表明:不同型式绝缘子的污秽闪络性能不同,污秽程度影响特征指数a与型式、结构和材质有关,其值在0.3～0.36间.在同一污秽度下,相同结构的玻璃绝缘子污秽性能优于瓷绝缘子;玻璃绝缘子具有比瓷绝缘子更高的沿面闪络梯度和有效爬电系数.     

局域电场逆问题在劣质绝缘子诊断中的应用

鉴于电场测量法检测绝缘子需要测量点较多,检测精度低的问题,采用基于局域电场逆问题的优化算法,建立求解绝缘子电场逆问题的计算模型;通过对局域电场逆问题的求解计算绝缘子串表面的电压分布,实现局域电场逆问题在劣质绝缘子诊断中的应用,并在此基础上分析测量点水平偏移和竖直偏移对检测造成的误差.仿真结果表明,将局域电场逆问题方法应用到劣质绝缘子检测中,可以实现离线检测,减低测量工作量,改善检测精度.     

基于无人机巡检平台的劣化绝缘子带电检测技术

绝缘子是输电线路中起到机械支撑及电气连接的重要部件,一旦发生本体劣化,可能导致断串、绝缘失效等严重故障,对电网的稳定运行造成威胁。绝缘子串的空间电场曲线能够反映其绝缘性能,早期大多通过人工登塔操作检测仪器测量得到空间电场值,随着无人机技术的迅猛发展,搭载各类检测仪器的无人机在电力系统的应用越来越广泛。采用高集成度光学元件,设计完成小型化的空间电场传感器,分析了无人机介入对绝缘子原有空间电场的影响。搭建了包括机载端和地面端的无人机巡检平台,配套研制基于A/D转换模块和射频模块的电场信号无线传输装置,实现了无人机巡检平台电场测量信号在机载端与地面端的传输,并进行了复合绝缘子芯棒局部导通的带电检测试验。实验证明基于无人机巡检平台的电场测量系统能够检测出复合绝缘子芯棒导通缺陷。研究结果有利于推进无人机平台在绝缘子检测领域的应用。     

35kV绝缘子雷电冲击下闪络特性实验分析

用盐水浓度模拟污秽物导电特性,用400 kV冲击电压发生器对35 kV陶瓷支柱绝缘子和复合支柱绝缘子进行了1000余次雷电冲击电压下的干闪、湿闪和人工污秽试验,对起始闪络电压和伏秒特性曲线的变化规律进行了探索.实验结果表明,陶瓷绝缘子的起始闪络电压比复合绝缘子更容易受到污秽物的影响,但其闪络形成时间受盐水浓度和表面湿度的变化影响不大,而复合绝缘子则会受到较大影响,这在电力系统绝缘配合设计方面需要重视.本文对35 kV陶瓷绝缘子和复合绝缘子在雷电冲击电压下的闪络特性开展了实验研究.     

污秽覆冰绝缘子动态闪络特性分析

为研究在污秽与覆冰共存条件下的绝缘子动态闪络特性,基于FXBW4-10/100悬式复合绝缘子,通过覆冰水电导率方法模拟了覆冰绝缘子污秽,记录了局部电弧起弧位置和局部电弧形成至发展为沿面闪络的过程,得到了不同污秽程度下覆冰绝缘子的闪络电压变化规律。并建立了覆冰绝缘子动态闪络模型。结果表明:随着覆冰水电导率的增大,绝缘子闪络电压先下降后趋于稳定;闪络过程中,绝缘子上下钢脚处最先起弧;无冰区的存在严重畸变了绝缘子沿面电位分布,无冰区长度越短,畸变越明显。     

多联绝缘子串阻力系数风洞试验研究

通过风洞试验的方法研究了不同悬式陶瓷绝缘子串和复合绝缘子串的阻力系数在均匀流中随不同风速、风向角、分裂间距的变化规律.试验模型选用实际绝缘子串节段加工而成,具有实际绝缘子串的粗糙表面.试验结果表明:中国规范、IEC标准和欧盟规范采用相同的体型系数来计算悬式陶瓷绝缘子串和复合绝缘子串风荷载是不合理的;在两种类型的多联绝缘子串中,上风向绝缘子串对下风向绝缘子串的尾流干扰角度范围差异较大且下风向绝缘子串受屏蔽效应明显,规范中应考虑上风向绝缘子串的屏蔽效应;在多联绝缘子串中,分裂间距的变化对下风向绝缘子串阻力系数影响明显,下风向绝缘子串的阻力系数随分裂间距的增大而增大,其中下风向的悬式复合绝缘子串阻力系数受分裂间距影响程度大于悬式陶瓷质绝缘子串.     

浅谈500kV线路带电更换技术

作者针对某供电公司采用沿绝缘子串进入电场,等电位、中间电位、地电格不入位3种作业方式协调配合,用绝缘子卡具首次成功带电更换500kV线路耐张四联串中的不良绝缘子的经验。     

基于ATP-EMTP的绝缘子串闪络模型研究

在计算输电线路的对雷水平时,《规程》中所采用的方法是利用标准波实验得到的伏秒特性曲线和伏秒特性定义来判断绝缘子串两端雷电过电压的闪络情况,但所得的计算结果往往趋于保守.为了准确计算线路的耐雷水平,本文建立了基于先导法的绝缘子闪络模型,并以某220 kV线路为例,比较了规程法和先导法下线路的耐雷水平,结果表明,和传统的规程法相比,先导法判断绝缘子闪络时与实际运行情况更相符,计算准确性更高.     

110kV输电线路防雷保护间隙的设计研究

110kV架空输电线路地处旷野,线路距离长,易于遭受雷击。并常会造成绝缘子串闪络烧毁,线路跳闸停电等事故。针对这种情况,为110kV输电线路设计一种结构简单、维护方便的保护间隙,将雷电流及时接地,又对用户不间断供电,从而起到防止绝缘子闪络烧毁,维持线路正常运行的作用。     

特高压V形复合绝缘子串风偏受力特性研究

从有限元仿真和试验两个方面研究特高压V形复合绝缘子串在风偏时的受力和变形特性,在Abaqus中考虑绝缘子串材料正交各向异性以及几何非线性的影响,利用Python语言建立了V形复合绝缘子串有限元模型.设计实施了V串风偏模拟试验,给出了位移测量中的坐标转化公式,通过试验验证了有限元分析的正确性.结果表明:迎风肢并非均匀受拉,其上部拉应力要大于下部;当背风肢屈曲时,可认为V形串退化为I形串,迎风肢单独承受导线自重和水平风荷载,提出的公式可以估算迎风肢最大拉应力;风力放大系数达到1.4时结构仍然安全,建议可取至1.3.     

真空中绝缘子闪络前表面电荷分布的二维仿真

基于真空闪络的二次电子发射雪崩(SEEA)模型,针对片式有机玻璃PMMA和氧化铝陶瓷两种典型绝缘材料,利用蒙特卡罗法仿真研究了平面圆形及矩形对称电极系统中绝缘子表面电荷的二维分布.仿真结果表明:在靠近阴极处的绝缘子表面存在小范围的负电荷区,而后变为较大范围的正电荷区;随外施电压的提高,绝缘子表面的正电荷区域及密度增大,而负电荷区域及密度减小;二次电子发射系数较小的PMMA绝缘子表面正电荷密度较低;由于圆形电极表面电场分布较矩形电极系统不均匀,其电荷密度分布更不均匀.将仿真结果与他人的实验结果进行了分析对比,发现两者比较接近.