高强度、低局放支柱绝缘子开发——投资预算30万元

正行业分类:制造业所属地区:浙江省衢州市有效期:截至2017-06-30联系人:操隆震联系方式:0570-6034453遇到技术难题内容:由于目前生产的户外绝缘子受原材料配方、工艺、设备、环境等原因的影响导致产品有针孔、气孔,修补痕迹明显,爬电比距、电气间隙偏小,安装到输配电设备上,在运行一段时间以后,很容易产生放电、电晕现象,严重的还会致燃,直接影响到设备的工作寿命和安全运行。需要达到的技术指标、技术需求:一、额定电压:3.6kV,工频耐受电压:25kV/min,雷电冲击:40kV,局部发电量:1.1Ur≦3pC;二、额定电压:7.2kV,工频耐受电压:32kV/min,雷电冲击:60kV,局部发电量:1.1Ur≦3pC;     

220kV变电站主变中性点避雷器的选择

详细介绍了220kV变电站主变220kV、110kV中性点避雷器型号参数的选择原理及计算方法。先从波阻抗的概念计算得到中性点避雷器的标称电流，再针对220kV、110kV有效接地系统中，有时会偶然形成局部中性点不接地系统，利用对称分量法和迭加原理分析出此时作用在主变中性点的电压为零序电压-E · a，从而得到中性点避雷器的额定电压。同时讨论了由避雷器的残压～放电电流曲线不同的斜率计算中性点避雷器的雷电冲击残压方法，并阐述了主变中性点避雷器雷电冲击残压与中性点放电间隙的配合距离问题。     

高海拔沙尘环境对典型长间隙操作冲击放电特性的影响

沙尘条件下输电线路容易发生闪络和跳闸事故.为了研究不同沙尘环境参数对输电线路外绝缘性能的影响,设计了能够调节沙尘天气强度、风沙流风速、沙尘含盐比、粒径和沙尘荷电量的沙尘环境模拟系统,利用额定电压为2400 kV的冲击电压发生器产生标准正极性操作冲击电压波,在青海塔拉地区(海拔3000 m)对1、2、3 m间隙距离的棒-棒、棒-板长空气间隙进行正极性放电特性研究.试验结果表明:风和沙尘混合作用下,间隙的50％操作冲击放电电压随着风速的增大而降低,且下降幅度随着间隙距离的增大而增大;沙尘环境对间隙的操作冲击放电特性既有促进作用也有抑制作用.     

正棒—板短间隙雷电冲击放电电压的海拔修正

多功能人工气候室内模拟高海拔地区的气压，按照IEC对棒－板间隙试验方法的要求对200mm、300mm和450mm3种正棒－板短空气间隙雷电冲击放电特性进行了系统的试验研究。根据理论分析，提出了由于气压是大气3个基本参数即温度、空气相对密度和绝对湿度的综合反映，因此可以作为表征大气条件对空气间隙击穿电压影响的特征量；根据试验结果，提出了高海拔地区的短空气间隙雷电冲击击穿电压的是相对气压的幂函数，且其特征指数小于1，并因此得出海拔每升高1km，其击穿电压下降8.7%。     

低气压对棒-板间隙工频放电特性影响研究

为研究低气压对棒-板间隙工频放电特性影响,利用低气压放电试验平台对1~20 kPa气压范围内200~500 mm棒-板间隙工频放电进行了试验研究,分析了工频50%击穿电压U_(50%)与气压P及间隙距离d的关系;以及气压对放电通道外形的影响。研究结果表明:在1~20 kPa气压范围内不同间隙距离下U_(50%)-P曲线均有饱和趋势,开始出现饱和趋势的拐点随间隙距离增大向低气压方向移动且拐点处击穿电压U_(50%)和间隙距离与气压乘积Pd之间存在函数关系。随气压升高放电通道由低亮度"间断状"逐渐收细、变亮为高亮度"连续状",曲折现象逐渐显著。研究成果为进一步开展低气压下长间隙放电研究提供参考。     

低气压下长间隙工频放电试验平台研究

为研究极高海拔低气压下工频放电特性,搭建了包括真空试验腔、真空泵、真空计、工频电源、高速摄像机等仪器的低气压长间隙工频放电试验平台,并对其气密性和放电性能进行测试。该平台可实现23 Pa~100 k Pa范围内气压调节和600mm以内放电间隙调节。测试结果表明:试验平台能够模拟海拔20 km以上的长间隙工频放电,且对于试验周期较短的工频放电特性研究具有良好的气密性和放电性能。研究成果对高海拔低气压下长间隙放电特性研究具有重要参考价值。     

SF_6气体中绝缘子沿面放电的发光特性

利用光电倍增管及高速摄影机 ,对SF6气体中绝缘子沿面预放电及放电通道形成过程中的发光进行了检测 ,得出快速振荡冲击 (FOI)比雷电冲击 (LI)更容易使绝缘子沿面的SF6气体产生电离与复合 ,从而造成快速振荡冲击电压下 ,极不均匀场中绝缘子沿面放电电压的降低 .试验结果还证实 ,雷电冲击下绝缘子沿面放电遵循先驱机理 ,而快速振荡冲击下放电遵循先驱与高频联合机理 .     

负极性振荡雷电冲击电压下SF_6尖板模型局部放电特性

为了深入研究尖板模型振荡雷电冲击电压下局部放电特性,首先搭建了振荡冲击电压发生器,产生符合IEC 60060-3标准的振荡型雷电冲击电压,基于特高频法和脉冲电流法,建立了冲击电压下局部放电测量系统,进而构建了SF6尖板模型,对负极性振荡雷电冲击电压下局部放电进行了测量,对比了特高频法和脉冲电流法测量局部放电的灵敏度,分析了放电时延、放电幅值、放电数目和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:特高频法测量灵敏度更高,适合在气体绝缘组合电器(GIS)现场冲击耐压试验中使用;局部放电集中在外施电压各波峰附近;随着外施电压的升高,放电时延和放电起始相位急剧减小,放电结束相位则稍有增大;各周期放电幅值和数目随波峰电压的升高而线性增加。进一步分析表明,在负极性振荡雷电冲击电压下,局部放电的产生和发展可用金属电极表面发射、负离子场致碰撞脱附和电晕稳定化作用进行很好的阐释。研究成果有助于GIS现场冲击耐压试验中局部放电的检测与分析。     

10KV配电线路防雷保护间隙的设计

10kV配电线路是电力系统中较靠近用户的一级,绝缘水平较低,且中低压架空线路一般无特别的防雷措施。本文在研究10kV绝缘导线的断线机理基础上,利用ANSYS软件仿真分析防雷保护间隙与绝缘子配合时遭雷击过电压放电过程及电压等级分布,确定了防雷保护间隙的大小。所设计的防雷保护间隙在非雷击状态不承载电压,雷击时先于绝缘子可靠放电,保护了绝缘子不受烧伤和击穿,保证了线路在雷电过电压下的安全运行。     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电测量与分析

介绍了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的机理与过程,构建了油纸绝缘气隙模型,设计了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的测量系统,采用ORIGIN数值分析软件进行局部放电脉冲的分析与处理,并分析了冲击电压下局部放电主脉冲及波尾多次脉冲的波形特征,探讨了雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电起始电压和平均放电重复率等参数性质.试验结果表明:油纸绝缘气隙模型在雷电冲击电压下的局部放电脉冲分为波头时间的主放电脉冲和波尾时间的多次低幅值脉冲,冲击电压的等效频率很高,在测量信号中存在一个幅值很高的由容性电流引起的电压信号叠加在局部放电信号之上,要进行滤波处理;冲击电压波形的随机性与局部放电信号的随机性导致冲击电压下的局部放电信号分散性很大,需要采用统计的方法进行分析.这些试验结论为油纸绝缘类电力设备绝缘状态评估奠定了基础.     

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.     

大型变压器的主绝缘结构设计

目前我国的电力变压器主要是油浸式的,其主绝缘一般均采用油-隔板结构型式。设计的任务就是正确地选择并合理地布置这些绝缘材料。目前油-隔板结构已经由厚纸筒大油隙全面过渡到薄纸筒小油隙结构。国外几个主要的变压器生产厂目前主要以无局部放电为出发点来设计主绝缘结构,即控制油中的局部放电起始场强。确定主绝缘结构要充分考虑可能承受的各种试验电压,如工频感应耐压,雷电冲击耐压和操作冲击耐压等等。主绝缘主要包括两个部分,即绕组间的绝缘和绕组端部对地的绝缘。     

中国首台750kV变压器现场工频感应耐压和局部放电试验

本文介绍了我国750 kV输变电示范工程中变压器现场局放交接试验的标准、程序和过程,分析了局放起始电压和熄灭电压定义中的含混之处,比较了750 kV变压器的局放试验电压值和工频耐压值、分析了局放试验中经常出现的问题。提出如下建议:①提高750 kV变压器的工频绝缘水平;②放宽变压器局放现场交接试验标准至1 000 pC;③重新定义局部放电起始电压和熄灭电压;④加强现场实用技术的研究;⑤试验人员持证上岗;⑥试验仪器定期校验;⑦必要时采用在线监测。这些建议不限于750kV变压器,也可为1000kV变压器的现场局放交接试验参考。     

±800kV平波电抗器的雷电过电压耐受

±800 kV平波电抗器是±800 kV高压直流(HVDC)输电直流侧的必需元件。在制造电抗器前,需要对电抗器的过电压耐受进行评估,保证匝间电压小于绝缘值。该文在求解电抗器分布参数的基础上,用链型回路等值电抗器,采用PSCAD/EMTDC程序求解在雷电冲击下的匝间电压。计算表明:电抗器外圈匝间过电压值大于内圈,外圈首匝匝间过电压最大,对比雷电全波冲击和雷电截波冲击时的电抗器匝间过电压,后者更为严重。     

棒-板间隙在交直流预电压作用下的冲击特性

为了分析实际运行中稳态预电压对电力设备绝缘的影响 ,研究了在标准气象条件下 ,棒 -板间隙的操作冲击特性和交直流预电压的关系。研究结果表明 :正直流预电晕能提高气体间隙中正的操作放电电压 ,而负直流预电晕却能降低间隙的正操作冲击放电电压 ,且电极的棒直径越小这种效应越明显。正直流预电晕能减弱正操作冲击下的电晕特性 ,阻碍了正流注和先导的形成与发展 ,而负直流预电晕却能激励正流注放电 ,从而造成强烈的先导放电。在交流预电压作用下 ,间隙的正操作放电电压比无预电压作用下的纯操作放电电压低     

如何防雷电

雷电的火灾危险性 雷电是一种大气中放电的现象,其主要特点有:冲击电流大,其电流高达几万至几十万安培;时间短,一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电,整个过程一般不会超过60微秒;雷电流变化梯度大,雷电流变化梯度大,有的可达10千/微秒;冲击电压高,强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏.     

SF6气体中绝缘子沿面放电的发光特性

利用光电倍增管及高速摄影机,对ＳＦ６气中绝缘子沿面预放电子及放电通道形成过程中的发光进行了检测,得出快速振荡冲击（ＦＯＩ）比雷电击（ＬＩ）更容易使绝缘子沿面的ＳＦ６气体产电离与复合,从而造成快速振荡冲电压下,极不均匀场中绝缘子沿面放电电压的降低,试验结果还证实。雷电冲击下绝缘子沿面放电遵循先驱机理,而快速振荡冲击下放电遵循先驱与高频联合机理。     

考虑寄生参数的220kV柱式电压互感器的暂态电路模型

220kV柱式电压互感器是高压电网中重要的电气设备,建立高压柱式电压互感器的暂态电路模型对研究其快速暂态过电压分布具有重要意义。首先利用矢量网络分析仪测量得到了高压220kV柱式电压互感器的宽频阻抗参数,然后根据220kV柱式互感器的内部结构,建立了考虑寄生电感和杂散电容影响的互感器暂态电路模型,并将该暂态电路模型与测量得到的宽频阻抗参数进行对比,验证了互感器暂态电路模型的有效性;最后利用考虑寄生电感和杂散电容影响的暂态电路模型计算了在工频和雷电冲击电压作用下柱式电压互感器二次回路输出电压,获得了柱式电压互感器的宽频传递特性。     

伪火花放电开关的实验研究

设计了典型参数下的伪火花放电开关,进行了空气介质下的放电实验研究.测量了伪火花开关耐受电压与气压关系曲线,确定了产生伪火花放电的气压范围.研究表明,当间隙距离和孔径均为3mm时,开关的伪火花放电气压范围为4～29Pa.实验发现,在伪火花放电和普通辉光放电之间存在一气压阈值,在本文实验条件下,该点的气压为29Pa,此时开关放电电压为2kV.测得了单间隙伪火花开关耐受电压的上限值(40kV),并对此现象进行了理论分析.计算了开关的放电电流密度和电流上升陡度,当导通电流为93kA时,其电流密度大于1 7×104A/cm2,电流上升陡度大于7 8×1010A/s,反峰系数为90%.最后,分析了伪火花开关的设计要点与性能影响因素.     

极不均匀场中振荡型雷电冲击电压下变压器油击穿特性研究

针对目前振荡型冲击电压和标准冲击电压的等效性研究尚不成熟的问题,采用100、300、400kHz的正极性振荡型雷电冲击电压(OLI)和标准雷电冲击电压(SLI)进行对比,以间距为5mm的针尖和球体作为电极,研究了极不均匀场中变压器油在振荡型雷电冲击电压下的击穿特性,记录了这3种频率的振荡型雷电冲击电压和标准雷电冲击电压的击穿波形,统计并分析了不同雷电冲击电压下的伏秒特性、起始击穿电压和最大击穿时延。结果表明:振荡型冲击电压下的变压器油击穿后会产生一定的振荡,需串接电阻抑制;标准雷电冲击电压的变压器油击穿点主要分布在波峰处,而振荡型雷电冲击电压的击穿点在每个振荡周期的峰值处都有分布;振荡型冲击电压的起始击穿电压随频率升高而上升,最大击穿时延随频率的升高而缩短,但比标准雷电冲击电压长。该研究为现场对变压器进行振荡型冲击耐压试验奠定了基础。