500kV复合绝缘子运行特性分析

为分析500kV复合绝缘子的运行特性,从而为实验室评价现场运行复合绝缘子的特性和状态提供指导,对5支500kV交流和6支500kV直流复合绝缘子进行了研究,主要包括污秽度测量,憎水性测试、解剖试验、水扩散试验和水煮及陡波试验。在此基础上,比较了交、直流复合绝缘子的积污特性,分析了复合绝缘子劣化特性和运行年限的关系,讨论了不同检测方法的应用情况。结果表明,直流绝缘子比交流绝缘子积污严重,直流绝缘子积污量随运行年限增加显著增加,交流绝缘子无明显变化;劣化特性显著的绝缘子并不是运行年限最长的绝缘子;采用的几种检测方法均能很好地反映复合绝缘子某一方面的劣化特性。     

硅橡胶复合绝缘子老化表征评估研究的现状与进展

硅橡胶复合绝缘子具有重量轻、耐污闪能力强、运输安装方便等优点,被广泛用于电力系统的外绝缘。在污秽、紫外辐射、放电、温湿度等现场复杂因素的长期作用下,复合绝缘子硅橡胶绝缘材料逐渐老化,运行可靠性显著降低,严重威胁电力系统的运行安全。如何科学表征和评估复合绝缘子的老化状况,是目前国内外业界关注的热点和难点问题。文中结合作者的研究成果,分析了复合绝缘子硅橡胶材料的老化机理,综述了目前考核复合绝缘子长期性能的模拟严酷环境试验方法以及复合绝缘子老化状态检测和评估技术的研究现状与进展,对各种老化试验及状态评估方法的适用性及有效性进行了分析,最后对复合绝缘子老化状态表征和评估技术的发展趋势进行了展望,以期能为电力部门的复合绝缘子运行维护和生产厂家的设计制造提供参考。     

不同运行年限复合绝缘子表面护套特性的研究

随着复合绝缘子运行年限的增长,有机材料的复合绝缘子会发生不可逆转的老化。伴随绝缘材料自身的性能的恶化,有可能影响电力系统的安全在线运行。为了进一步积累复合绝缘子安全运行的相关经验,特对可能存在安全隐患的110 kV叶氮清线及110 kV白氮线中不同运行年限的绝缘子共摘取3只进行抽检,研究不同运行年限后的复合绝缘子表面特性,对其进行了一系列的试验。研究内容包括绝缘子表面不同部位的憎水性分布、通过扫描电镜来分析绝缘子表面的污秽特征,以及通过离子成分分析,研究了污秽成分。试验研究表明,运行后的绝缘子的憎水性能出现不均匀分布,分析绝缘子表面的污秽成分,有助于了解该区域的污区特点,合理的制定防污措施。     

复合绝缘子光纤智能监测试验研究

为了有效掌握复合绝缘子的运行状态,弥补现有检测手段的不足,在概述现有运行复合绝缘子的在线监测方法的基础上,分析了复合绝缘子故障的典型特点,提出了应力和温度是进行复合绝缘子运行状态在线监测的两个关键参量,制定了光纤布拉格光栅传感器应用于复合绝缘子芯棒应力和温度监测的技术途径。经多方协作研发,成功试制了在芯棒中植入了光纤传感器的复合绝缘子,并先后进行了实验室应力、温度传感特性试验和220 kV输电线路挂网试验。实验室试验结果证实了该技术的可行性,现场挂网试验表明基于该技术的智能复合绝缘子在线监测系统能够在现场环境下稳定运行,所监测的数据准确,有效弥补了现有检测手段的不足。     

运行条件对复合绝缘子红外光谱的影响研究

长期挂网运行的复合绝缘子往往不可避免地发生老化,造成绝缘子绝缘性能的下降。为研究复合绝缘子在不同运行条件下的老化状态,文中采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析运行于不同环境、不同电压等级具有不同运行年限的多支复合绝缘子,并对复合绝缘子伞裙典型官能团的变化情况进行研究。研究结果表明:重污区绝缘子表面积污程度相对较重,造成复合绝缘子伞裙表面Si-O-Si链和Si-CH_3链含量相对较低,其老化程度更严重。同时,通过数理统计的方法研究运行于不同电压等级的绝缘子Si-CH_3与Si-O-Si的对应吸收峰面积,结果表明,不同电压等级的复合绝缘子红外光谱吸收峰面积具有分散性,220kV绝缘子红外光谱基团的吸收峰面积明显小110kV的绝缘子,但整体上峰面积呈现随运行年限增大而变小的趋势。     

运行中复合绝缘子的状态评价及试验研究

通过对复合绝缘子制造工艺和运行状况进行调研,对当前复合绝缘子的生产和运行情况进行了全面评估,并在此基础上结合试验研究提出了符合实际运行情况的检测复合绝缘子运行状态的方法。     

挂网运行复合绝缘子的电气及力学性能研究

以挂网运行线路110 k V、220 k V复合绝缘子为研究对象,对其电气、力学性能进行了试验检测,在此基础上对复合绝缘子的运行状态进行有效评估。结果表明:运行多年的复合绝缘子的电气性能和力学性能仍满足线路运行要求,其老化特征与运行时间之间存在一定的相关性。试验结果可为复合绝缘子的运行和维护工作提供参考。     

硅橡胶复合绝缘子运行寿命的试验研究

为评估运行中硅橡胶复合绝缘子安全寿命,提高供电可靠性,从上海电网中实际运行的线路上,选取运行年限>10a的110kV硅橡胶复合绝缘子作为试验研究样品绝缘子,通过对其表面特性及工频和冲击电压的试验研究,并辅助硅橡胶材料的微观试验,分析和探讨硅橡胶复合绝缘子运行寿命特性、电气和机械性能的综合因子老化规律,评估运行中硅橡胶复合绝缘子安全运行状态。研究结果表明:在硅橡胶材料表面特性正常的情况下,其工频和冲击电压试验的干、湿闪电压较接近并与外绝缘结构有关;当硅橡胶材料表面特性老化时,其干、湿闪络电压出现差值,表现出与材料表面特性有关。     

基于TSC测试的硅橡胶复合绝缘子伞裙材料老化特性研究

为利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)测试手段对复合绝缘子老化特性进行评估,以现场运行复合绝缘子为研究对象,进行了TSC测试及憎水性等级喷水分级测试。初步探寻了伞裙位置、运行年限及环境污秽等级等因素对现场运行复合绝缘子伞裙材料TSC特性的影响规律。结果表明,绝缘子串上场强分布较高的位置、有较长运行年限及重污区的绝缘子,其伞裙材料的TSC曲线峰值较大,相应的陷阱电荷量也较大。对2种评估复合绝缘子伞裙材料老化的测试手段进行了对比分析,可知TSC测试结果能更加明显地区分复合绝缘子伞裙材料老化程度的不同,对于老化性能的评估更具优越性。     

直流复合绝缘子长期老化性能分析

通过5 000 h加速老化试验对±500 kV直流复合绝缘子的长期老化性能进行了评估,介绍了试验程序,通过复合绝缘子泄漏电流的变化、憎水性的变化以及绝缘子表面材料的烧蚀情况研究了绝缘子老化性能。在老化试验中,憎水性丧失和恢复过程与实际运行情况一致,材料表面烧蚀情况较轻,说明配方经过优化设计的硅橡胶伞套在直流条件下具有优异的长期老化性能。     

复合绝缘子伞套老化状态模糊综合评估

针对硅橡胶复合绝缘子长期在户外运行时出现的老化问题,提出一种基于模糊综合评价的绝缘子状态评估方法。从硅橡胶复合绝缘子伞套材料角度出发,建立机械性能指标、憎水性指标、电气性能指标等4个一级指标,以及所属的12个二级指标。通过构建评价指标的隶属度函数来获得各指标的隶属度,结合改进层次分析法和熵权法的组合赋权法,对各指标进行赋权,最后根据线性加权法求取复合绝缘子的等级状态。实例证明该模型能准确高效地判断出复合绝缘子的状态,为复合绝缘子的状态检修提供依据。     

500 kV输电线路用复合绝缘子憎水性能分析

介绍了河北省南部电网500 kV输电线路复合绝缘子的运行与试验情况,分析了复合绝缘子憎水性能明显下降的原因。     

复合绝缘子在特高压直流工程中应用探讨

综述复合绝缘子在国内外高压、超高压交直流线路应用情况,实践显示已有的复合绝缘子运行效果良好,提高了耐污闪能力,减少了运行维护的工作量。以云广±800kV直流工程为例,计算表明在耐张串上采用复合绝缘子可以满足相关规程规定,与盘型绝缘子相比具有显著的经济优势。由于在特高压直流线路耐张串应用复合绝缘子尚属首次,因此,云广直流线路中采用复合绝缘子的实践及其运行经验尤其值得关注。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

500kV交直流线路耐张串使用复合绝缘子的可行性分析

从理论计算和试验验证2方面探讨复合绝缘子用于500kV交直流线路耐张串的可行性。首先模拟计算耐张串复合绝缘子运行中的机械性能,即从扭转载荷、拉力和均布横向载荷、拉力和集中横向载荷3方面分析复合绝缘子用于耐张串时的静态力学性能;从断联、脱冰跳跃、舞动、动态风4方面分析复合绝缘子用于耐张串时的动态力学性能。其次,对运行中的500kV耐张串复合绝缘子进行2次综合性抽样检测。结果表明:当合理地选取耐张串并联数和复合绝缘子的额定机械强度时,500kV复合绝缘子用于耐张塔的力学性能完全满足要求;用于耐张串的复合绝缘子在运行多年后所有性能均未发生下降。     

1000千伏特高压线路复合绝缘子鸟害原因分析及对策

复合绝缘子作为防污闪的主要设施,在中国首个特高压工程1000kV晋东南~南阳~荆门特高压交流试验示范工程线路中得到了大范围应用。在2008年10月份的例行检查中,先后发现500余支复合绝缘子被鸟啄食、侵害伞群及芯棒护套的情况,将直接威胁特高压电网的安全运行。运行单位对复合绝缘子鸟害情况进行了系统的调研和分析,结果发现主要原因与鸟数量的增多,线路是否带电,复合绝缘子的不同伞形和悬挂方式等因素有关。最后,为充分保障输电线路的可靠运行提出了相应的措施和建议。     

我国复合绝缘子关键制造技术的发展与展望

为总结我国复合绝缘子的制造技术和运行经验,进一步推进复合绝缘子的技术水平,通过对近年来复合绝缘子几大关键制造技术如界面连接工艺、制造材料、端部密封、伞裙形状、均压装置的发展历程比较分析,指出我国复合绝缘子的技术水平和应用已渐趋成熟并具有较高水平,目前的主要发展方向应是系统研究复合绝缘子的可靠性,包括憎水性、机械特性和劣化特性等;针对1000kV交流和±800kV直流工程特点加强研究复合绝缘子的优化配置、伞裙形状、均压装置及运行复合绝缘子检测技术。     

合成绝缘子耐雷水平的探讨

总结了中山电网使用110kV及以上合成绝缘子的运行情况,对输电线路使用合成绝缘子必须注意审核其雷电全波冲击耐受电压水平是否满足该地点的耐雷水平等问题进行了具体分析、探讨,并指出合成绝缘子具有足够的有效干弧距离是满足所需耐雷水平的关键。     

江西电网架空输电线路绝缘子运行分析

本文在对江西电网输电线路绝缘子运行情况统计的基础上,分析了线路绝缘子几类典型的故障原因,对瓷、玻璃、复合绝缘子的运行维护、故障率等进行了比较,提出了加强输电线路绝缘子运行管理的有关建议.     

Development of composite insulators in China

The development of composite insulators in China dates back to the early 1970's. In the 1990's they have become widely used in China. At present, up to 600000 composite insulators are operating on 35 to 500 kV ac overhead transmission lines. They are to be introduced into the ±500 kV HVDC transmission schemes. In China all composite insulators in service are silicone rubber and are operating in various contamination conditions. They have successfully and efficiently avoided serious pollution flashover, which occurred frequently when conventional ceramic insulators were used, and radically reduced the maintenance cost of transmission lines in pollution areas. Study of composite insulators is very active in China. The main aspects include properties of materials such as silicone rubber and fiberglass reinforced polymer (FRP) rods, electrical and mechanical performance, aging as well as evaluation and inspection of composite insulators. These fruitful works greatly promote the development of composite insulators in China