110kV输电线路并联间隙的电气性能试验

介绍了东莞地区110 kV输电线路并联间隙装置的电气性能试验研究结果。试验内容包括复合绝缘子安装并联间隙后的电晕特性和无线电干扰特性,绝缘子串雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性的对比试验,不同长度复合绝缘子安装并联间隙后雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验,工频大电流燃弧特性试验,大电流通流能力试验。通过这些电气性能试验,验证了该110 kV输电线路并联间隙满足运行要求。     

一种中压配电线路用内置金属氧化物压敏电阻的悬式复合绝缘子研制

线路避雷器与线路绝缘子彼此独立设计与生产,现场组装,存在安装复杂、综合成本高、安全风险点多等应用不足,将避雷器与绝缘子集成一体化设计是一种解决方案。提出并研制了一种10 kV和35 kV线路用新型结构内置金属氧化物压敏电阻悬式复合绝缘子,研究确定了技术参数,设计定型结构形式为2个压敏电阻子单元分置两端、中间设置绝缘支柱间隙,并针对关键组件间相互干扰的特点,提出了组合干扰试验项目和方法,联合避雷器和绝缘子现行技术标准规定试验项目,试验验证了装置功能有效、性能稳定、运行安全。研制的装置已挂网试用,运行状态良好。     

一种中压配电线路用内置金属氧化物压敏电阻的悬式复合绝缘子研制EI北大核心CSCD

线路避雷器与线路绝缘子彼此独立设计与生产,现场组装,存在安装复杂、综合成本高、安全风险点多等应用不足,将避雷器与绝缘子集成一体化设计是一种解决方案。提出并研制了一种10 kV和35 kV线路用新型结构内置金属氧化物压敏电阻悬式复合绝缘子,研究确定了技术参数,设计定型结构形式为2个压敏电阻子单元分置两端、中间设置绝缘支柱间隙,并针对关键组件间相互干扰的特点,提出了组合干扰试验项目和方法,联合避雷器和绝缘子现行技术标准规定试验项目,试验验证了装置功能有效、性能稳定、运行安全。研制的装置已挂网试用,运行状态良好。     

具有绝缘子性能避雷器的结构设计与试验分析

高压输电线路通常采用线路避雷器并联绝缘子的方式作为其防雷措施,从而保证绝缘子在雷电时免受过电压闪络损伤,而此方式却造成线路和铁塔的负荷增大,线路设施复杂化。针对上述问题设计了一种具有绝缘子性能的避雷器,结合绝缘子和避雷器的试验标准以及设备的结构特点进行了试验研究和测试,并给出明确的试验项目和测试结果。     

110kV线路绝缘子式避雷器方案分析及仿真验证

高压输电线路上绝缘子起着支持导线和防止电流回地的作用,但在输电线路遭受雷击或操作过电压时绝缘子可能会发生闪络,严重的会导致其被烧伤、击碎。为确保绝缘子能正常工作,目前主要采用的方法是在线路上将避雷器与绝缘子并联。由于避雷器重量及体积较大,将避雷器和绝缘子并联安装使线路和铁塔的负荷增大,线路设施复杂化,另外,铁塔横担处设备较多也会给带电作业等工作带来不便。如果绝缘子和避雷器能够统一在一台设备上就可以解决上述问题。文中根据这种实际需要,对绝缘子式避雷器的方案进行分析设计,并对绝缘子式避雷器进行电场优化设计,再进行机械性能仿真验证,上述设计和验证结果显示满足绝缘子和避雷器能够统一在一台设备上的要求,最后得出结论,可以设计一种满足使用要求的110 k V线路绝缘子式避雷器。     

高速铁路牵引供电接触网用带间隙避雷器的研制

中国高速铁路线路高架桥路段比例大,且相对集中在雷电活动较强烈地区,牵引供电接触网雷击故障多,须采取措施加以解决。在接触网绝缘子旁并联安装带间隙避雷器是一种有效的防雷措施。根据接触网布局结构和运行可靠性要求高的特点,提出了一种与绝缘子一体化安装的避雷器分体结构型式,特别设计抱箍增强安装稳定性,提出了一种避雷器本体压力释了U型放结构可有效释放短路能量,研究选择了本体关键参数和串联间隙距离,确定了短路试验和振动试验方法和条件,对样品进行了雷电冲击放电伏秒特性试验、短路试验和振动试验,从而验证该技术性能的可靠性。最后,研制了适合接触网正馈线、接触线和加强线绝缘子使用的3种形式避雷器,并获国家发明专利授权,已在京沪高速铁路上试运行,状态良好。     

一种具有绝缘子功能的避雷器研发

通过分析线路避雷器安装、使用所存在的问题,提出了具有绝缘子功能的避雷器概念.笔者以35 kV产品为例,介绍了这种具有绝缘子功能的避雷器的研究、设计、试验和运行情况.结合理论分析和试验验证,采用绝缘筒内套结构的设计方案,经过实际挂网运行,得到了电力部门的认可.     

高速铁路接触网雷电防护用并联间隙装置的研制

我国高速铁路牵引供电接触网雷击故障相比普速铁路明显增多,亟待采取措施加以解决。在接触网绝缘子旁并联安装并联间隙装置,是种有效的防雷措施,可作为避雷器和避雷线措施的有力补充。根据接触网布局结构和运行可靠性要求高的特点,结合工频电弧运动特性仿真研究,设计了并联间隙结构型式,特别设计采用了种新型U型抱箍增强安装稳定性,研究选择了招弧角关键参数和放电间隙距离,确定了热稳定试验、工频电弧试验和振动试验方法和条件,对样品进行了雷电冲击放电伏秒特性试验、热稳定试验、工频电弧试验和振动试验检验,验证了装置技术性能满足使用要求,并研究提出了应用方案。研制成功的并联间隙装置可搭配接触网正馈线、接触线和加强线绝缘子使用,具备挂网运行条件。     

10kV配电线路用内置避雷单元式绝缘子防爆性能的试验研究

内置避雷单元式绝缘子将支柱绝缘子与串联间隙线路避雷器的功能结合为一体,既可为线路提供绝缘支撑和固定作用,又能起到抑制雷电过电压、限制工频续流起弧的作用,是一种新型防雷保护产品。防爆性能是内置避雷单元式绝缘子产品设计上需要重点解决的问题,需通过试验加以研究。为此,笔者选择了两种代表性产品作为试品,对产品的防爆性能进行了短路电流试验研究,检验产品在工频续流电弧热应力和电动力作用下内部短路能量的泄放情况。结果表明,内置避雷单元式复合绝缘子的防爆性能优于内置避雷单元式瓷绝缘子。通过小电流短路试验验证了两种内置避雷单元式绝缘子的防爆性能均能满足应用要求,考虑到配电系统中避雷器的实际挂网运行工况,内置避雷单元式绝缘子的防爆性能可以按照单相接地短路故障条件考核。     

110kV复合型放电间隙避雷器的电气性能

为降低110kV架空输电线路雷击跳闸率,基于多短间隙过零熄弧后不重燃的机理,提出一种由多短间隙结构和单个大间隙相串联而成的复合型放电间隙避雷器。该避雷器允许多短间隙被击穿建立电弧通道,在间隙中产生的高气压作用下,电弧被推出短间隙。在工频续流自然过零熄弧后,由于分布到单个短间隙上的最大电压不足以重新燃弧,以确保电弧不发生重燃。该文首先通过工频续流试验考核多短间隙过零熄弧后不重燃的可靠性;进而通过雷电冲击试验、淋雨试验和污秽试验,检验该避雷器的电气性能。试验结果表明复合型放电间隙避雷器具有良好的工频续流遮断能力,且电弧不会发生重燃;具有良好的雷电冲击特性和淋雨特性,适用于重污秽地区。复合型放电间隙避雷器满足110kV输电线路安全运行的要求,并能够在继电保护动作前可靠熄灭电弧使其不发生重燃,可用于110kV输电线路防雷。     

110 kV氧化锌避雷器异常诊断实例分析

介绍了氧化锌避雷器的结构和组成以及对其诊断的重要意义,分析了氧化锌避雷器工作特性及造成其受潮的主要原因.提出采用停电、带电运行、在线监测方法对氧化锌避雷器异常进行诊断.通过对某变电站运行的一台110 kV氧化锌避雷器异常监测及获取的数据分析,发现该避雷器的全电流和阻性电流较大,阻性电流分量占全电流达50％以上.依据规程可考虑退出运行,进行停电试验以进一步分析故障原因.停电试验分析结果表明,该避雷器下节进水受潮,说明带电测试阻性电流可以早期预知氧化锌避雷器的性能劣化,而测量直流1 mA电压对氧化锌避雷器性能的诊断分析有决定性作用.     

1000kV特高压交流支柱瓷绝缘子的研制

根据晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对支柱瓷绝缘子进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和性能评价。成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10kN.m、爬电距离30250mm的1000kV特高压交流工程用支柱瓷绝缘子。该绝缘子由5个单元件组成,具有优良的机械、污耐压和耐地震特性,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明所研制的绝缘子的电气、机械特性等满足特高压交流试验示范工程的要求。     

用于智能监测设备供电的复合绝缘子传能结构

为了实现高压输电线路智能监测设备的稳定不间断供电,本文在智能监测设备无线供电系统的基础上,建立了一种内嵌线圈复合绝缘子的传能结构。根据复合绝缘子制作工艺的特点,结合多层印刷电路板的特性,设计了一种可嵌入绝缘子内部的PCB线圈板,并对其嵌入特性和高压绝缘性能进行验证。然后通过数学推导和试验分析,完成基于中空因数和渐变线宽的PCB线圈板优化,最终完成110kV复合绝缘子传能结构的设计并进行实验验证。研究结果表明:设计的新型复合绝缘子传能结构在满足高压绝缘要求的同时,可实现传输距离为1.13 m的无线电能传输。所提出的传能结构便于生产应用,可为智能监测设备供电系统的设计提供一种具有可行性的方案。     

特高压交流试验示范工程110kV并联电容器装置用避雷器的选择

特高压工程用110 kV特大容量电容器装置对避雷器提出了较高的要求。笔者通过对避雷器技术参数(方案)的确定,尤其是2 ms方波通流容量和吸收能量的计算,为避雷器的选型提供依据,并提出通过特定的试验项目对选型进行验证,希望能为将来的特高压工程并联电容器装置用避雷器选型提供参考。     

±500kV直流输电线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器的研制

为了提高±500kV直流输电线路的耐雷水平,降低其雷击闪络率,研制开发了±500kV直流线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器。通过对该避雷器动作负载和保护原理的研究,提出了其结构性能要求,并设计计算了该避雷器的主要技术参数。研制出了额定电压571kV、8/20μs标称放电电流20kA下残压为1 064kV,正极性雷电冲击50%放电电压为1 830kV的±500kV直流线路避雷器。型式试验结果表明,所研制的±500kV直流线路避雷器电气、机械特性等均达到设计要求,能够有效保护±500kV直流绝缘子串免遭雷击闪络。±500kV直流线路避雷器的成功研制填补了直流输电线路避雷器的技术空白,为该避雷器在±500kV直流输电线路上的推广应用打下了基础。     

输电线路用带外串联间隙避雷器绝缘配合性能研究

为比较国内外带外串联间隙避雷器(EGLA)标准的差异并验证国内EGLA的性能,参考国内外相关标准要求,结合中国电力系统特点,对输电线路中使用较多的110~500 kV系统中常用EGLA的绝缘配合、耐受性能等进行了计算、试验研究。试验结果表明,该系列设计侧重于满足EGLA与其并联安装绝缘子之间的绝缘配合性能要求,而其耐受性能,尤其是避雷器本体故障之后的耐受性能相对较差;其3‰概率操作冲击击穿电压比DL/T620—1997中规定的操作冲击耐受电压值低18.0%~31.6%。因此,建议在制订中的EGLA国家标准里,结合中国线路特点,对EGLA的耐受性能提出明确要求,使EGLA的选型更加合理。     

110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)电气特性

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效果,分析了覆冰质量m和厚度d对110kV支柱绝缘子覆冰闪络特性的影响,得到了m与d的等价性关系,提出了提高110kV支柱绝缘子冰闪电压的措施。研究结果表明,加装增爬裙可以提高支柱绝缘子冰闪电压约50%,PRTV涂料不具有防冰效果,对于普通支柱绝缘子m和d满足m=4.7lnd-8.8。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。     

1000kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对其进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和耐地震性能评价,成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10kN·m、爬电距离30250mm的1000kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。试验验证和运行经验表明该支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的要求。     

1000kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南一荆门1000kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对其进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和耐地震性能评价,成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10kN·m、爬电距离30250mm的1000kV特高压工程用支柱瓷绝缘子.试验验证和运行经验表明该支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南一荆门1000kV特高压交流试验示范工程的要求.     

具有防雷功能的500kV防冰闪绝缘子结构设计及电场仿真研究

雷击和覆冰是输电线路面临的两大自然灾害,严重威胁电网的稳定运行。文中将避雷器和绝缘子结合,通过绝缘段雷电冲击和工频闪络试验,设计出一种新的500kV防冰防雷复合绝缘子,并利用有限元法对该500kV防冰防雷复合绝缘子电场分布进行仿真计算,研究了清洁和覆冰工况。结果表明:局部高场强区域集中在高压段、绝缘段和避雷段交界处,最大场强为18.1kV/cm,满足现场运行要求;结合间隙雷电冲击试验,采用带1.8 m均压环间隙的绝缘段和避雷器串联具有较好的防雷保护效果。