特高压人工交流污秽试验电源关键参数的选型计算分析

特高压交流污秽试验电源是进行特高压及以下电压等级被试品人工交流污秽和覆冰试验的主要设备,其参数选择是否正确直接关系到试验结果的可靠性。笔者提出了交流污秽试验电源关键参数的计算方法,并分析了各关键参数对特高压及以下电压等级被试品进行交流污秽试验的影响。计算结果表明:对不同电压等级的被试品进行交流污秽试验时,为获得理想的试验结果,应选用不同阻值的保护电阻;进行特高压被试品的交流污秽试验时,污秽试验变压器的抗短路能力至少为其额定电流的9倍,进行超高压及以下电压等级的被试品的交流污秽试验时,污秽试验变压器的抗短路能力至少为其额定电流的6倍。     

直流绝缘子串污秽闪络特性的研究

介绍了用于±500kV高压直流输电系统的直流绝缘子串污秽闪络特性的研究结果和中国电力科学研究院±600kV直流污秽试验装置,进行了与国外2个实验室的比对试验,验证了污秽耐受电压与绝缘子串长的线性关系,对污秽均匀分布和不均匀分布情况下的长串悬式绝缘子的污秽闪络电压特性进行了试验研究,得到了大量有价值的试验数据。     

基于微波辐射探测技术的绝缘子污秽检测试验

绝缘子的污闪严重影响电力系统的安全运行,及时检测绝缘子的污秽程度可有效预防事故的发生。介绍了研制的基于微波辐射探测技术的绝缘子污秽带电检测仪,以及利用该检测仪对高压带电运行绝缘子的现场检测结果,并将检测结果与相应的等值盐密和等值灰密测量结果进行对比。初步的试验研究结果表明,所研制的绝缘子污秽检测装置可以用于高压带电绝缘子的污秽程度检测。     

基于污层电导率评估绝缘子污秽度模型研究

合理选择表征污秽绝缘子运行状态的特征量,建立科学的数学模型,可有效地评估绝缘子的污秽程度,定量划分污秽水平,为输电线路运行维护提供可靠依据。笔者通过人工污秽试验得到了5种典型结构绝缘子在不同污秽度下的污层电导率值,选用最小二乘法对试验结果进行拟合推导,得到评估绝缘子污秽度的数学模型,并对模型进行了试验验证。研究结果对绝缘子污闪预警评估具有重要的科学价值。     

用于绝缘子污秽度预测的泄漏电流分形特征

污秽放电的极端结果是污闪,为提取反映绝缘子污秽放电发展的有效特征量,在实验室反复试验的基础上,利用分形理论提取绝缘子污秽放电过程中泄漏电流波形的分形维数和多重分形特征量,分析了4种不同污秽度下泄漏电流分形维数和多重分形谱的变化特性.结果表明污秽放电过程中分形维数的变化特征明显,分形维数的大小随污秽的加重呈整体下降的趋势...     

特高压人工交流污秽试验电源关键参数的选型计算分析

提出交流污秽试验电源关键参数的计算方法,分析各关键参数对特高压及以下电压等级被试品进行交流污秽试验的影响。计算结果表明:对不同电压等级的被试品进行交流污秽试验时,为获得理想的试验结果,应选用不同阻值的保护电阻;进行特高压被试品的交流污秽试验时,污秽试验变压器的抗短路能力至少为其额定电流的9倍;进行超高压及以下电压等级的被试品的交流污秽试验时,污秽试验变压器的抗短路能力至少为其额定电流的6倍。     

自然污秽与人工污秽绝缘子等价性分析方法研究

污闪事故长期威胁着我国电力系统的安全稳定运行,经过多年防污治理工作及治理规程的完善,中国的污闪事故大大减少,但关于污闪机理的分析研究工作仍需继续开展。人工污秽试验是分析研究绝缘子外绝缘性能的重要方式之一,但人工污秽试验与自然污秽试验之间等价性的问题并没有得到妥善解决。目前常用的分析方法是以等值盐密作为绝缘子污秽程度评价标准,用在清洗污秽溶液中产生相同电导率的NaCl盐量表示污层可电离物质的导电性。事实上,该方法并没有完全解决两者等价性的问题。首先提出一套评估人工污秽与自然污秽试验结果等价性的数学方法,并利用本方法在不同污秽度度量标准体系下分析人工污秽试验与自然污秽试验结果的等价性。分析结论表明,以绝缘子整体电导率作为衡量参数时,自然污秽绝缘子的外绝缘性能与人工污秽绝缘子外绝缘性能之间的等价性较好。     

200 km/h高速风洞中动车组车顶环氧树脂绝缘子表面污秽分布特性

兰新线风沙环境影响动车组车顶绝缘子表面污秽分布,污秽在湿润气候条件下可致使动车组发生"趴窝"故障。为此在闭式风洞内试验分析时速200 km/h工况下积污时间对动车组车顶环氧树脂绝缘子表面污秽分布的影响规律。结果表明:绝缘子表面污秽呈现出扇形不均匀分布,背风面污秽密度值最大,除7号伞外,上表面污秽密度大于下表面;积污时间在2～20 h变化过程中,伞上表面背风面污秽密度随积污时间的延长而增加,污秽密度在积污时间为20 h时趋于饱和,值为5.6 mg/cm~2;以背风面污秽密度为基准,积污持续时间越长,迎风面及侧风面伞裙上表面污秽密度同背风面污秽密度相对比值越小。该研究结果可为兰新线风沙环境条件下绝缘子闪络试验模拟及结果优化设计提供依据。     

输电线路污秽在线监测布点原则的探讨

正在对输电线路进行污秽度在线监测的过程中,为了提高设备的利用效率,保障监测结果的参照价值与可靠性,需进行规范合理的监测选点布置。基于通用的输电绝缘污秽监控布点原则,并结合污秽度在线监测的特点,提出了恰当的污秽在线监测布点原则,并具体应用到贵州电网输电线路污秽在线监测的实际布点中,实现对该电网绝缘污秽的高效率监控,最后提出一种普遍适用的量化选点方法设想。     

高压绝缘子自然污秽组成的研究

通过对高压绝缘子自然污秽的离子色谱分析,结合垢样扫描电镜和能谱分析、X射线衍射结果,确定高压绝缘子的污秽的确切成分和精细物相组成,结果显示高压绝缘子自然污秽无论盐密高低其主要组成为硫酸钙.     

污秽成分对XP-160绝缘子串交流闪络特性的影响

为研究不同污秽成分下绝缘子的污闪特性,以XP-160标准瓷绝缘子为研究对象,通过人工污秽试验测量了不同盐密、不同污秽成分下绝缘子的闪络电压和积分电导率,分析了盐密以及污秽成分对2者的影响,并得到了其污闪特性。结果表明:随着NaCl质量分数的减小和CaSO4质量分数的增加,绝缘子串闪络电压将明显提高;当可溶性物质污秽密度一定时,随着污秽成分中CaSO4质量分数的增加,积分电导率值减小;根据不同污秽成分对电导率的贡献,混合盐换算为等价的NaCl无法完全解释污秽成分对绝缘子污秽闪络电压的影响,因此在进行自然污秽测试时需考虑不同成分的物理化学特性以及对电弧发展影响等因素。该研究结果可供输电线路外绝缘的设计和选择参考。     

特高压交直流污秽试验电源特性试验研究

到目前为止,已有大量文献介绍了各类绝缘子的人工污秽试验结果,少有文献涉及交直流人工污秽试验电源的特性试验研究。特高压交直流污秽试验电源电压高,电源特性实现难度大,因此需要对电源特性进行试验研究,探索交直流污秽电源的参数特性及其规律。昆明特高压实验室污秽实验室开展了一系列特高压交直流污秽电源的特性试验研究。研究成果一方面为人工污秽试验的理论研究和工程应用提供依据,同时为待建或已建交直流污秽试验电源的特性试验研究提供参考。文中说明了污秽交直流试验电源的工作原理和性能要求,详细介绍了特高压交直流人工污秽电源特性试验的方法与内容。     

绝缘子放电区段划分及污秽预测的泄漏电流分形维数研究

污秽放电的极端结果是污闪,为提取反映绝缘子污秽放电发展的有效特征量,在实验室反复试验研究的基础上,利用分形理论中的变换法提取绝缘子污秽放电过程中泄漏电流波形的分形维数,分析不同污秽度下安全区、预报区和危险区 3 个区段内泄漏电流分形维数的差异,提取预报区分形维数的均值和标准差米预测污秽度.得出污秽放电不同阶段分形维数的变化特征明显,且不同污秽度的分形维数人小不同.试验证明泄漏电流分形维数的变化规律能有效预测污秽放电发展趋势及污闪的发生,分形维数的大小能有效判断绝缘子污秽的轻重,为污闪预警提供了新方法和新特征量.     

硅藻土特性对复合绝缘子人工污秽试验的影响

复合绝缘子的耐污闪性能主要受硅橡胶材料的憎水性和憎水迁移特性的影响,复合绝缘子人工污秽试验中,不溶污秽的特性对硅橡胶的憎水迁移性有很大的影响,因此在复合绝缘子人工污秽试验中选用合适的不溶污秽对试验结果的可对比性具有至关重要的意义。对6种不同硅藻土在高温硫化硅橡胶(HTV)和室温硫化硅橡胶(RTV)表面进行了憎水迁移性试验,研究了不同硅藻土特性对材料憎水迁移性的影响,并进行了不同污秽类型的电镜扫描和比(BET)表面积、孔隙度的研究。试验结果表明,不同的硅藻土对硅橡胶表面憎水性的迁移速度有很大的影响,且与其微观特性有着比较好的相关性。根据试验结果对人工污秽试验所用硅藻土的特征值进行了推荐。该文的研究结果可以作为分析硅橡胶材料憎水迁移特性的参考,同时也为复合绝缘子人工污秽试验的标准制定提供了一定的依据。     

利用红外热像检测高压绝缘子污秽度的影响因素研究

针对不同环境温度、环境湿度、实验电压下绝缘子污秽程度的识别,提出了一种基于红外热像特征和BP神经网络的智能识别方法。以污秽绝缘子表面温度分布的方差值及其相对于环境平均温度的最大温升和平均温升作为污秽特征,结合环境温度、湿度、实验电压共6个量作为BP神经网络输入,通过神经网络强大的非线性映射能力实现污秽等级的自动识别。实验分析表明污秽特征的选取剔除了环境温度的影响,在不同电压等级与湿度条件下,不同污秽等级特征数据虽有部分重合,但神经网络引入电压等级与湿度作为多维输入,因此同样可以准确区分不同污秽等级。实验结果证明该方法能有效实现不同环境温度、环境湿度、实验电压下的绝缘子污秽等级识别。     

500 kV港城变电站外绝缘放电原因分析

通过绝缘子表面污秽状况调查、人工污秽试验和电场计算来分析500 kV港城变电站外绝缘严重放电的原因,认为港城站设备上附着有含糖污秽,导致外绝缘某些区域电场增强.从而引起比较强烈和普遍的放电现象.以人工污秽试验研究了含糖污秽与不含糖污秽的放电机理,同时探讨防污闪涂料对于削弱港城站外绝缘放电的效果和长期性能.文章还基于电场计算结果提出了改善电场分布的均压环参数选择建议.     

绝缘子迎/背风侧污秽不均匀分布特性及其对直流污闪电压的影响规律

局部地区污闪事故仍时有发生,深入对污秽外绝缘问题进行研究仍有具有现实意义。现场观测表明,绝缘子表面会呈现出明显的迎/背风侧不均匀积污现象,目前针对该现象仍缺乏系统性的研究,使得现有的积污测试手段及污秽外绝缘设计并不能完全反映实际情况。论文通过开展流体力学仿真及人工模拟试验,研究了绝缘子迎/背风侧污秽不均匀分布特性及其对直流污闪电压的影响规律。研究结果表明:绝缘子迎/背风侧污秽呈扇状不均匀分布,其污秽不均匀度J可达1/10;风速的增大、污秽粒径的增加及直流电场的作用均会使迎/背风侧污秽不均匀程度加重;迎/背风侧污秽不均匀分布下,绝缘子直流污闪电压降低幅度可达30%。研究结果可为输配电污秽外绝缘的选择及防污闪措施的开展提供指导。     

直流线路绝缘子冰闪特性研究

叙述了在人工气候室内对不同形式绝缘子进行的覆冰直流闪络特性研究,根据试验结果分析了不同直流绝缘子的闪络特性,并研究分析了人工污秽与自然污秽对冰闪电压的影响.结果表明,不同材质和型式的绝缘子对覆冰直流闪络电压影响不大,随着冰厚增加以及污秽增加,覆冰直流闪络电压都会下将,提出了绝缘子串直流U50%闪络电压与覆冰厚度及污秽的关系表达式,指出自然污秽下绝缘子的冰闪电压高于相同污秽状况下的人工污秽绝缘子.     

绝缘子憎水性表面污秽测量方法研究

为了采用局部表面电导率法对绝缘子憎水性表面污秽进行测量,文中在已有局部表面电导率法测量绝缘子亲水性表面污秽的基础上,研究了绝缘子表面污秽憎水性的消除方法,提出了局部表面电导率测量仪结合滴高岭土悬浊液来测量绝缘子憎水性表面污秽的方法。利用该方法对实验室的人工染污试品和实际直流换流站的自然污秽绝缘子憎水性表面的污秽进行了测量研究,研究结果验证了该方法的可行性和准确性。     

污秽电阻对CVT测量准确性影响的理论分析和试验研究

为了提高CVT测量的准确性,笔者通过理论分析分别给出了不同额定电容及不同节数的CVT测量准确度受污秽电阻影响的误差公式,并通过ATP软件对各种情况进行了一系列仿真,发现当CVT瓷套表面污秽电阻小于5 MΩ时其测量准确度会受到影响。对220 kV的CVT进行的人工污秽试验结果同样显示出:在重污秽地区使用CVT测量电压时,污秽电阻可能会影响到其测量的准确级。为保证准确测量,应定期清洁电容式电压互感器。