复合支柱绝缘子在高海拔区直流污闪与污雨闪性能

为了系统研究复合支柱绝缘子在高海拔条件下的直流污闪和污雨闪性能,在海拔1.97 km的地区,对5种不同伞形参数的复合支柱绝缘子进行了人工污秽直流污闪和淋雨试验。试验结果表明:同等污秽条件下,污雨闪电压明显高于污闪电压。在一定范围内,伞形参数对电压的影响呈现出规律性:伞伸出增大,两种电压均增大;伞间距增大,污闪电压随之增大而污雨闪电压则先升后降;芯棒直径的增加会造成两种电压的降低。因此,高海拔地区直流变电站外绝缘设计可仅依据污闪特性进行配置,同时,合理地优化伞裙参数可提高污闪性能25%以上。     

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.     

合成绝缘子直流污闪极性效应的研究

传统的瓷和玻璃绝缘子的副极性污闪电压低于正极性电压,该现象被称作极性效应。硅橡胶合成绝缘子正被日益广泛地用于电力系统外绝缘领域,但迄今为止,对合成绝缘子直流污闪是否存在极性效应这一问题未作详细研究。该文分析了瓷绝缘子的直流污闪极性效应,认为绝缘子串上的众多金具是造成极性效应的主要原因;而合成绝缘子只有上、下两个金具,但形成的电弧数量较多,因此形成的均为无金属电极的非极性电弧,从而使合成绝缘子的直流污闪不具有极性效应。     

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.     

硅橡胶合成绝缘子染污放电机理的研究

传统的瓷和玻璃绝缘子表面呈亲水性,耐污闪性能较差;硅橡胶合成绝缘子表面呈憎水性,且其憎水性能够迁移至绝缘子表面污层,因而具有优良的耐污闪性能,尽管目前对瓷和玻璃绝缘子的污闪机理已作了较深入的研究,但对合成绝缘子污闪机理的研究尚比较缺乏。该文详细分析了合成绝缘子的染污放电过程,提出了闪络通道由多条短电弧与狭窄水带串联而成的合成绝缘子直流污闪模型。模型表明,众多短电弧的阴阳极压降及水带的高阻值是其具有高污闪电压的原因,同时模型清楚地反映了合成绝缘子临闪电流低、临闪电压高的特点。     

基于BP-GA算法的染污支柱复合绝缘子伞裙结构优化

为防止污闪事故的发生,提出了基于BP-GA算法的染污支柱复合绝缘子伞裙结构优化方法。基于优化拉丁超立方设计法选取大伞伸出、小伞伸出和伞间距作为伞裙结构设计变量,在多耦合物理场Maxwell软件中构造染污支柱复合绝缘子的电场计算模型,将针对不同伞裙结构求解出的沿面电场不均匀系数和最大沿面电场强度作为样本数据。利用BP神经网络对样本数据进行学习训练,建立电场特性近似模型。采用GA算法求解近似模型,在满足最大沿面电场强度作为性能约束的前提下,使得沿面电场不均匀系数最小。实例结果表明,沿面电场不均匀系数降低了23.16%,且最大沿面电场强度小于空气击穿场强,有效地提高了支柱复合绝缘子的污闪性能。     

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.     

低气压条件下绝缘子污闪特性的研究

污秽绝缘子的闪络电压Ｕ和大气压力户之间的关系为Ｕ＝Ｕ。（Ｐ／ｐ０）ｎ，Ｕ０是该污秽绝缘子在标准大气压户。下的闪络电压。作者用固体污层人工污秽试验方法研究了不同形状绝缘子在不同污秽度下以及在不同大气压力下的污闪电压，并研究了在交流和直流电压分别作用下的污闪电压差别。试验结果表明，上述公式中的指数ｎ在交流电压下的数值大于直流电压。对于形状简单的绝缘子ｎ值不受污秽程度影响，对于形状复杂的绝缘子ｎ值受污秽程度的影响。ｎ值变化的原因在于绝缘子伞裙间的电弧桥络现象。     

作者关志成教授所在课题组研究动态

1.高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘选取方法和绝缘子选型研究此项目的研究是西北电网 75 0 k V输变电工程的关键技术。为此笔者将对几种超高压线路绝缘子、电站外绝缘在高海拔低气压条件下的污闪特性进行研究 ;提出不同类型、不同形状绝缘子在不同污秽条件下污闪电压于海拔高度的关系 ,给出高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘工程设计的计算或选择方法 ;对于 75 0 k V线路使用复合绝缘子的可行性和高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘防污闪及雨闪的措施也将做深入的研究。2 .绝缘子泄漏电流测量系统此系统采用分段合并的测量方式 ,将绝…     

火电厂空冷岛下架空线瓷复合绝缘子的应用

为解决火电厂空冷岛下布置的220 k V架空线耐张绝缘子串在空冷冲洗时的污闪问题,首次将纯瓷绝缘子更换为在高压输电线路上已广泛应用的悬式瓷复合绝缘子,有效增大了爬电距离,保证了绝缘子串的机械性能,避免了纯瓷绝缘子喷涂RTV需后期多次复涂且质量无法控制的缺点,提高了绝缘子串抗污闪能力。