330 kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络特性研究

2011年以来,宁夏地区330 kV线路多次发生鸟害故障跳闸,严重威胁了宁夏电网的安全稳定运行。目前国内外对于引起330 kV线路的鸟粪闪络机理及其影响因素仍缺乏研究。文中首先研究了低温环境下染污硅橡胶的憎水特性,然后基于鸟粪下落过程中最大连续长度与鸟粪参数的关系,试验研究了鸟粪下落方式、下落通道、电导率、粘度、体积、下落位置和相对湿度等对330 kV复合绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明,330 kV复合绝缘子的鸟粪闪络概率随距离的减小、鸟粪长度的增加而增加;鸟粪脱离横担比未脱离横担下落时发生闪络的概率更低;带均压环比不带均压环时绝缘子更易发生闪络;当鸟粪体积、鸟粪电导率、空气相对湿度越大时,发生鸟粪闪络的概率越大。     

110kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络仿真研究

鸟害是影响输电线路安全运行的重要因素.为定量分析鸟粪在绝缘子附近滴落时的空间电场分布情况,对110 kV复合绝缘子鸟粪闪络开展仿真计算,研究不同因素对电场的影响.结果表明:鸟粪连续通道越长、距离绝缘子越近,发生闪络的概率越高;均压环的存在缩短了高、低压端之间的距离,会提高闪络概率;鸟粪滴落路径对闪络概率影响较大,当鸟粪与导线异面时闪络概率最低;最后结合仿真结果,提出新的鸟粪闪络防护范围,并对输电线路防鸟害工作提出了建议.     

热带地区输电线路鸟粪闪络特性模拟试验研究

随着我国生态迅速恢复,电力系统发展与鸟类生态完善的冲突日益上升。为了研究热带地区输电线路的鸟粪闪络,在了解热带地区主要对线路造成危害的鸟类种群的基础上,模拟热带地区的典型环境条件,采用模拟鸟粪进行了110 k V输电线路鸟粪闪络的试验研究。试验结果表明:鸟粪电导率随着含水率升高呈饱和增加趋势;含水率比较低的时候,鸟粪闪络的概率远高于积污闪络的概率,含水率较高的时候,鸟粪闪络概率与积污闪络基本相同;鸟粪引起的击穿概率与鸟粪的流量成饱和正相关关系,击穿概率与鸟粪通道和绝缘子的距离成负相关关系;110 k V输电线路I型绝缘子串15 cm的空间范围内是大型鸟类排便闪络击穿的高危险区域,可以通过增加均压环或增加绝缘子大伞的间隙来降低鸟粪闪络概率。所获结果可供热带地区110 k V线路的设计和鸟害防治工作参考。     

高海拔地区直流输电线路鸟粪闪络模拟试验研究

为掌握高海拔地区直流架空输电线路的鸟粪闪络特性,在海拔高度为4 300 m的西藏羊八井高海拔试验基地对直流V串绝缘子的鸟粪闪络问题进行了试验研究。研究表明:中等黏度的鸟粪易于形成连续的鸟粪通道,闪络概率较高,且正极性的鸟粪闪络概率略高于负极性;在1.9～20.9 mS/cm的电导率范围内,鸟粪电导率对鸟粪闪络概率影响很小;增加垂直间隙距离可降低鸟粪闪络概率。基于试验提出了±400k V柴拉直流线路垂直间隙距离推荐值,考虑风偏修正和鸟类泄粪角度的影响,在4 500～5 000 m海拔地区,防护半径宜设置为3.5 m。鸟粪闪络属于空气间隙击穿与沿鸟粪通道沿面放电相结合的混合放电过程,在海拔高度4 300 m处,其间隙最低击穿电位梯度约为2.1 kV/cm,鸟粪与均压环间隙的放电可近似等效为棒–棒间隙。     

110kV输电线路鸟粪闪络试验及防鸟罩结构优化

针对蒙东地区110kV线路因鸟害跳闸的情况,研究鸟粪闪络特点并对防鸟装置进行优化改进。搭建了鸟粪闪络模拟试验平台,研究了鸟粪滴落路径对绝缘子闪络概率的影响,试验结果发现鸟粪滴落路径越靠近导线,临界闪络距离越长,认为绝缘子闪络的范围不是圆形,而近似于以导线为长轴的椭圆形。最后基于"引流"概念改进防鸟罩结构尺寸,并增加引流槽。对比试验结果表明新型防鸟罩未发生闪络,其有效性得到验证。     

110 kV复合绝缘子鸟害闪络试验及防鸟罩的结构优化

随着架空输电线路规模的日益扩大,鸟类在野外的繁衍生息范围与输电走廊相互重叠,使得输电线路的安全稳定运行受到威胁。鸟害闪络故障是指鸟类栖息或飞越输电线路杆塔时,由排出的粪便或掉落的物体所引起的闪络故障。为降低鸟粪闪络引起的输电线路故障率,文中设计了Г型铁架模拟线路杆塔,并配置了符合真实鸟粪的模拟液,研究了鸟粪在距110 kV复合绝缘子不同距离下的闪络概率。试验分析表明:鸟粪距绝缘子中心处25 cm时,鸟害闪络概率为50%;随着距离的增大,闪络概率大幅下降。基于大量试验数据分析,提出了对110 kV线路复合绝缘子防鸟罩结构设计的优化建议,即防鸟罩半径应大于25 cm。     

用盐雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性

针对空气污染导致雾水电导率增大,复合绝缘子污闪概率也随之增加这一情况,提出了用盐雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性。在人工雾霾模拟实验箱内,通过控制雾水电导率和雾水含量,用均匀升压法对蒸汽雾生成到消散两个阶段对绝缘子进行大量试验,记录闪络电压,并用高速摄像仪观察闪络路径。结果表明:空气中雾水含量低时,雾水电导率对绝缘子闪络电压作用不明显;随着雾水含量增加,增大雾水电导率对绝缘子闪络电压作用明显。且干净复合绝缘子在其注塑痕迹处发生起弧和闪络的概率较高,而对于染污绝缘子该痕迹对闪络影响不大。     

海盐污秽下悬式绝缘子闪络电压特性试验

通过涂污的XP-70型绝缘子在盐雾条件下的人工污秽试验,研究在粉尘污染源较少且靠近海的地区海盐污秽单独对表面洁净绝缘子闪络特性的影响,以及在粉尘污染源较多且靠近海的地区粉尘污秽和海盐污秽共同对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明:盐雾电导率越大,绝缘子的闪络电压越低;绝缘子表面等值附盐密度越大,其闪络电压越低。针对沿海地区环境情况,对海盐污染地区绝缘子选型提出建议:粉尘污源较少地区选用钟罩型玻璃绝缘子;粉尘污源较多地区选用复合绝缘子,但应综合考虑其老化特性。     

基于防鸟的架空输电线路复合绝缘子均压环多因素选型研究

110 kV架空输电线路多采用复合绝缘子进行绝缘支撑,为均匀复合绝缘子表面电场,会在其高压侧或低压侧安装均压环。不同型式、不同安装方式的均压环对复合绝缘子表面电场的影响不同。为获得以降低鸟粪闪络概率为目标的复合绝缘子均压环最优参数组合及安装策略,通过搭建三维仿真模型及真型试验平台,采用仿真和试验方法开展110 kV架空输电线路复合绝缘子均压环多因素选型研究。结果可为110 kV架空输电线路复合绝缘子均压环的安装、运维提供依据。     

330 kV输电线路鸟粪闪络仿真研究

2011年以来宁夏地区330 kV线路先后多次发生鸟害故障跳闸,因此文中对330 kV输电线路复合绝缘子的鸟粪闪络展开了仿真研究。仿真了绝缘子I串和V串布置情况下鸟粪对绝缘子附近空间电场的影响,分析了鸟粪的长度、位置以及悬浮鸟粪的存在对电场的畸变效应,接着讨论了分裂导线以及屏蔽环对于电场的影响。结果表明,当鸟粪通道位于绝缘子附近时,电场畸变比较明显;悬浮鸟粪的存在会增加电场的不均匀度,更易引发闪络;分裂导线降低了电场的不均匀度,对鸟粪闪络具有抑制作用;屏蔽环缩短了高低压端之间的距离,增加了闪络的可能性。     

输电线路鸟害分析及对策

以沧州电网运行线路的故障数据为依据,介绍了鸟粪引起绝缘子闪络、乌啄损坏合成绝缘子硅橡胶伞裙导致芯棒外露和鸟在杆塔上筑巢造成跳闸等3种鸟害的情况和特点,并针对不同鸟害提出驱防结合的防范措施.     

防闪络绝缘护套对鸟粪闪络防护效果的分析

作为一种新型鸟粪闪络防护措施,防闪络绝缘护套是通过降低绝缘子所承受的电压达到防护效果的,这种方法虽然在理论上可行,但其实际效果却还没有得到有效验证。因此,通过对鸟粪闪络的机理进行分析,建立架空输电线路鸟粪闪络的仿真模型和试验平台,验证防闪络绝缘护套对鸟粪闪络的防护效果。结果表明:只要厚度足够,绝缘护套能有效地阻止鸟粪污染造成的线路闪络事故的发生。     

低气压下复合绝缘子长串直流污闪特性

由于复合绝缘子具有的耐污性能好的优越性,我国正在建设的云广±800kV直流特高压线路也将采用复合绝缘子。为研究绝缘子面临的污秽和高海拔的综合影响,利用大型多功能人工气候室试验研究了低气压下复合绝缘子直流污秽闪络特性,结果表明:用升压法获得的复合绝缘子闪络电压比用升降法获得的50%耐受电压约高7%;复合绝缘子闪络电压与长度基本呈线性关系;气压对复合绝缘子直流污秽闪络电压的影响程度指数为0.6～0.8且受污秽度的影响;在盐密为0.05mg/cm2时,±800kV直流特高压线路所需复合绝缘子长度的基本配置应≥8.2m。     

风速及风向对复合绝缘子闪络特性的影响

电力系统复合绝缘子闪络故障往往与有风天气状态有关,除因风引起的风偏闪络外,本文统计发现低风速状态下仍存在一定数量的复合绝缘子闪络故障,而目前有关不同风速及风向对复合绝缘子闪络特性的研究数据尚十分缺乏。为了研究风速和风向对复合绝缘子闪络电压的影响,在风洞试验室搭建了工频闪络特性试验平台,来模拟自然界中不同风速和风向,通过复合绝缘子人工闪络试验,获得了不同风速及风向条件下复合绝缘子的闪络电压。结果表明,不同的风向角下复合绝缘子闪络电压会随风速的增加而升高,绝缘子闪络电压受风向角影响明显,风向角越接近90°,闪络电压越高,紫外摄像表明空气流对复合绝缘子闪络的形成和发展起到抑制作用。研究结果有助于指导对复合绝缘子闪络故障的现场分析。     

酸雾对污秽绝缘子的交流电气特性的影响

根据酸性湿沉降水pH值与电导率之间关系的试验结果。得出结论：绝缘子交流闪络电压随酸雾pH值的减小而降低。为此，分析了污秽绝缘子在酸雾中发生污闪的原因，以及试验溶液pH值对合成绝缘子憎水性的影响，可供有关工程人员参考和借鉴。     

瓷和玻璃绝缘子人工污秽交流闪络特性及有效爬电系数的比较

人工污秽绝缘子的闪络电压、污闪电压梯度和有效爬电系数均与其材质和型式有关。国内虽对污闪特性研究较多，但对不同绝缘子的有效爬电系数研究不多。文中在人工雾室中对五种典型结构的瓷和玻璃绝缘子的污闪特性进行了试验研究。根据试验结果分析和计算了五种典型绝缘子的闪络电压、闪络电压梯度、有效爬电系数。结果表明：在人工污秽试验条件下，不同型式绝缘子的污闪电压有较大差异，盐密对不同型式绝缘子的闪络电压的影响程度也有差异；三伞型绝缘子和玻璃绝缘子具有较高的闪络电压；不同绝缘子的有效爬电系数与其结构型式和材质有关，玻璃绝缘子的有效爬电系数高于瓷绝缘子，且玻璃绝缘子的有效爬电系数随污秽程度的增加而增加，而瓷绝缘子的有效爬电系数随污秽程度的增加而减小。     

覆冰绝缘子导电离子分布规律

为研究电场及染污方式对覆冰复合绝缘子导电离子分布的影响,该文在低温、低气压人工气候室对两种染污方式下的35 k V复合绝缘子开展了带电和不带电雨凇覆冰试验。结合COMSOL软件仿真分析冰凌尖端水滴及覆冰滴水过程对绝缘子覆冰的影响,揭示电场、染污方式和染污程度对覆冰绝缘子离子分布的影响规律。结果表明:电场对绝缘子覆冰形态、冰层及冰凌中离子分布和闪络电压均有显著的影响;在带电覆冰条件下,采用覆冰水电导率法时的冰层及冰凌融冰水电导率均低于不带电时;在不带电覆冰条件下,采用固体涂层法时的融冰水电导率远高于覆冰水电导率;绝缘子带电覆冰时的闪络电压高于不带电时,而闪络过程中的融冰水电导率低于不带电时。在分析绝缘子覆冰闪络时,应考虑晶释效应对其闪络特性的影响。     

Study on Pollution Flashover Performance of Short Samples of Composite Insulators Intended for /spl plusmn/800 kV UHV DC

Based on the artificial pollution tests, the effects of pollution and high altitude on the flashover performance of short samples of five kinds of UHV/EHV dc composite long rod insulators are analyzed. The exponent characterizing the influence of salt deposit density on the flashover voltage is related with the profile and the material of the insulator shed. The values of the samples' exponents vary between 0.24 and 0.30, which are smaller than those of porcelain or glass cap-and-pin insulators, namely, the influence of the pollution on the composite long rod insulators is less, relatively. Thus, the composite insulators have certain advantages in severe pollution regions. The best ratio of the leakage distance to the arcing distance is about 3.35. The exponent characterizing the influence of air pressure on the flashover voltage is related with the profile and the material of the insulator shed and the pollution severity, the values of the samples' exponents vary between 0.6 and 0.8, which are larger than those of porcelain or glass cap-and-pin insulators. Therefore, the dc composite insulator used in high altitude regions should have enough arcing distance. Based on the test results, if insulator sample Type E is selected for the plusmn800 kV UHV dc transmission lines, the basic arcing distance should be no less than 8.16 m and the basic leakage distance no less than 30.2 m.     

合成绝缘子鸟粪闪络与不明原因闪络

在人工模拟鸟粪闪络现象的基础上,对鸟粪闪络机理及闪络条件进行了研究。发现鸟粪闪络主要是空气间隙在瞬间电场畸变情况下的击穿,而不是以往认为的沿面闪络。在以往认为的不明原因闪络中,有相当一部分实际上是属于鸟粪闪络,并对防止鸟粪闪络的措施进行了讨论。