GW4-220kV高压隔离开关棒形支柱瓷绝缘子静力学特性研究及其优化

对GW4-220kV高压隔离开关进行了静、动态机械拉力以及扭矩的计算,提出了棒形支柱瓷绝缘子合理选用的方法。采用ANSYS Workbench对等径伞和大小伞的两种结构棒形支柱瓷绝缘子进行了强度分析,并利用DOE分析法对其进行了优化仿真,优化后对比结果表明:就静力学特性而言,棒形支柱瓷绝缘子的大小伞结构要优与等径伞。     

1000 kV交流系统用棒形支柱瓷绝缘子研究

在国家发展1 000 kV特高压输变电网络的情况下,作为配电设备的关键产品-棒形支柱瓷绝缘子的国产化,是电瓷行业面临的主要任务。根据输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行了改进;同时,对1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算。试验结果表明,产品通过了所要求的定型试验。     

超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子关键技术研究

直流输电对绝缘子的防污秽性能提出了较高的要求,导致超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子的制造难度加大。根据超、特高压直流输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了在瓷材料配方中引入工业氧化铝和调整K2O、Na2O的配比,开发出满足直流瓷绝缘子的瓷配方;选用高低参差不齐的深棱伞型,以提高防污性能,解决了生产过程中大直径毛坯的压制、成型、装烧等关键工艺问题;选用高强度水泥进行胶装,更好发挥瓷材料的强度;研究了直流瓷绝缘子污秽试验、特殊的电气试验。研究结果表明:国内超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子制造技术处于国际领先水平,基本可以满足超、特高压直流工程的技术要求。     

超高压高强度棒形支柱绝缘子

本文根据技术条件确定了500kV棒形支柱绝缘子的结构和尺寸;研究了以煅烧铝矾土为主的高强度瓷材料制造500kV棒形支柱绝缘子的工艺特点、元件及产品的性能;还介绍了用以工业氧化铝为主的高强度瓷制造的高强度棒形支柱绝缘子元件.     

瓷试样与棒形支柱绝缘子的强度问题

本文根据几种高强度瓷和普通瓷的强度测定结果,利用数理统计方法进行分析,并与国外对比,找出了差距,提出寻求提高棒形支柱绝缘子抗弯强度的途径。     

棒形悬式瓷绝缘子的研制

从棒形悬式瓷绝缘子的定义、结构、材料、设计、制造、试验和使用情况分析了棒形悬式瓷绝缘子的性能。结果表明,棒形悬式瓷绝缘子重量轻,抗老化性能好,耐污性能较好,拉伸强度高,不可击穿,使用维护简便。最后指出如何进一步提高棒形悬式瓷绝缘子的耐污性能,使其达到或超过目前复合绝缘子的耐污水平是摆在各制造厂家面前的一大课题。     

提高瓷材料强度利用率的研究

国内生产实践表明,实心棒形支柱绝缘子的弯曲破坏应力平均值一般为瓷材料抗弯强度的30～40％,且强度分散性较大,其标准偏差系数可达25％左右,这是目前我国棒形支柱绝缘子强度性能差的主要问题。本工作对各种胶装结构与强度的关系进行了研究。选用合适的瓷砂和釉及合理的上砂工艺,在工厂生产条件下制备的圆柱形上砂结构的小试样(相当于35kV级),其弯曲破坏应力平均值达到瓷材料试样的70％,产品试样(相当于110kV级)的弯曲破坏应力平均值达瓷材料试样的60％左右,均匀性系数m可达22,大大提高了瓷材料强度的利用率。     

关于棒形支柱瓷绝缘子的冲击机械强度

胶装好的户外棒形支柱瓷绝缘子机械强度的基本指标,是最小抗弯破坏力。这个指标仅仅表明了绝缘子的静态负荷强度,并且是通过静态试验来检验的。但是在绝缘子的工作过程中,不仅要受到静态负荷的作用而且还要受到动态负荷的作用。同时,正如运行经验所表明,高压电器支柱绝缘子的破坏常常发生在这些电器的操作过程中,即     

长棒形悬式瓷绝缘子结构性能及发展趋势

介绍了长棒形悬式瓷绝缘子主要机电性能、技术参数和结构造型等方面的特点,对国内外产品技术标准、结构造型发展变化和使用情况进行了分析。结合我国近年来该产品推广使用情况,分析了今后长棒形悬式瓷绝缘子的发展趋势,指出随着我国超高压输电线路可靠性指标对绝缘子提出更高的技术要求。建议:采用氧化铝配方,进一步增强瓷质机械强度和增加设计裕度;采用半导体釉技术是长棒形瓷绝缘子提高耐污性能、防电晕性能有效的措施;长棒形瓷绝缘子使用均压环和招弧角,有效放电间隙变小,可考虑增加200～400 mm有效的绝缘体长度,同时保证产品互换性;长棒形瓷绝缘子在耐张串使用是按等效爬电比距来确定的,在悬垂串上使用还应根据长串耐雷电冲击特性、耐污秽特性来考虑配备,应不断积累相关试验数据。     

±800kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子研究

介绍了机械固定用±800kV棒形支柱瓷芯复合绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对高温硫化硅橡胶伞套材料配方进行了改进与完善;采用"ANSYS"三维有限元对金属附件进行了分析论证;对水泥胶合剂和硅橡胶与瓷芯棒用粘接剂进行了一系列的摸索研究;通过对绝缘子的电场分布计算,优化了绝缘子的整体结构设计和均压环配置;同时,进行了特高压输电系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性计算。试验结果表明,产品通过了所要求的23项定型试验。     

特高压支柱绝缘子连接螺栓组布设分析

对于多元件组合的棒形支柱绝缘子,在进行元件逐一强度试验时,能达到设计要求;而组合为整体后再进行强度试验时,在中间元件结合部位则会出现弯曲溃坏。通过对连接螺栓组建立受力模型并进行力学分析,以额定机械扭转负荷为8 kN.m,额定机械弯曲负荷为135kN.m的绝缘子做实例分析,确定了其附件安装孔中心圆直径为400mm,安装孔数为8个;连接螺栓直径为24mm,连接螺栓性能等级为8.8级,保证了绝缘子的设计要求。结果表明,逐一进行连接螺栓组的计算是必要的,同时还须充分考虑产品零件准备、试制、试验和装配等环节的匹配。     

瓷绝缘子胶装机钢脚与瓷件自动胶装装备的设计与仿真分析

以UG软件为工具,设计了一套能够在瓷绝缘子胶装过程中将钢脚与瓷件进行自动胶装的装备。在利用UG软件对该套装备进行设计、仿真分析的过程中，从零件实体建模、部件装配到运动仿真、结构分析以及后面的优化设计,都能够虚拟进行。利用UG软件能方便地对复杂机构进行运动过程仿真，同时还可以进行运动分析、干涉分析及方案评估等。最终得到的...     

特高压支柱瓷绝缘子弯曲强度可靠性分析

特高压工程在电气、机械和运行可靠性方面对支柱绝缘子提出了更高的技术要求。从统计学角度提出产品强度设计与配合方面的一些新思路,分析了常规设计方法与笔者推荐的设计思路下瓷支柱绝缘子弯曲负荷试验时的损伤概率,提出:提高特高压瓷支柱绝缘子可靠性的关键是降低瓷材料的分散性;元件设计时,若瓷材料由于工艺等原因的限制分散性较大,可通过提高法兰和水泥胶装结构的强度提高元件可靠性;整柱设计时,非等裕度强度配合可以有效提高瓷支柱绝缘子的可靠性。     

160kN棒形悬式瓷绝缘子应力分析

利用有限元法 ,通过对 1 6 0 k N等级的棒形悬式瓷绝缘子胶装部分的应力分析 ,对组成该类绝缘子各部分材料的应力分布状况进行了研究 ,并通过适当改变该类绝缘子各零件尺寸 ,来证实该产品设计的合理性 ,为进一步优化设计提供一定的理论基础。     

调爬用330kV耐污棒形支柱绝缘子的研制

阐述了 330 k V耐污棒形支柱绝缘子的设计原则、研制过程及该系列产品的推广应用范围。该产品在设计时着重考虑了三方面要求 ,即用户的调爬要求、新老产品的互换性以及根据 1 1 0～ 330 k V不同电压等级需要 ,对产品各节元件的通用性     

±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计:每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

1000 kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南-荆门1 000 kV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10 kN.m、爬电距离30 250 mm的1 000 kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。该支柱绝缘子由五个单元件组成,具有优良的机械强度特性、污耐压特性和耐地震能力,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明研制的支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程的要求。     

1000kV交流变电站支柱和空心绝缘子污秽外绝缘设计的探讨

阐述了污秽外绝缘设计的基本方法及存在的一些问题,并在此基础上推荐出了变电站绝缘子污秽外绝缘的设计方法。对于1000kV变电站支柱和空心绝缘子进行污秽外绝缘设计,考虑到现场污秽中所含CaSO4对污耐受电压影响较大,进行了等值附盐密度校正,最后给出了1000kV变电站支柱和空心绝缘子的污秽外绝缘配置,建议Ⅲ级污秽等级1000kV瓷空心绝缘子的结构高度为11.0m～12.8m、支柱绝缘子的结构高度为9.3m～10.5m、复合空心绝缘子的结构高度为8.8m～10.2m。     

操作复合柱式绝缘子的研制

简要介绍操作复合柱式绝缘子(以下简称复合柱式绝缘子)的设计、计算、生产、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对每种产品进行了优化设计,选择了不同直径的芯棒规格满足产品的不同机械性能要求。每产品采用整体单柱式结构,伞形采用大、小伞交替形式,从而保证产品具有优良的电气性能;试验结果表明,产品完全满足用户的需求,符合相关标准的规定。