自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究

绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,研究分析了玻璃、瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布,所选择的这三种绝缘子均是在输电线路上运行多年的悬垂绝缘子,实验测量了绝缘子不同伞及同一片伞的不同表面的盐密、灰密数据,并将实验结果以表、图的形式进行了处理分析,得到三种类型绝缘子的污秽分布特性。研究表明复合绝缘子积污程度最严重,玻璃绝缘子的积污程度最小,复合绝缘子的最大盐密是玻璃的10倍,瓷的2~3倍,最大灰密是玻璃的6倍,瓷的1~2倍,且三种绝缘子的上表面灰盐比均大于下表面。最后以玻璃绝缘子为研究对象运用ANSYS仿真对其不同盐密分布下的电场、电流密度进行了仿真分析。     

超大伞裙腕臂复合绝缘子积污分布的风洞模拟

为了提高盐湖重污区接触网腕臂复合绝缘子的防污效果,降低污闪事故率,在清洁复合绝缘子的电场转折点处加装超大伞裙,以提高绝缘子防污能力和增大绝缘子的爬电距离,从源头改善绝缘子的外绝缘性能. 以工频电磁场理论和气固两相流理论为基础,采用COMSOL Multiphysics电场、流场及粒子追踪场等建立多场单相耦合的绝缘子风洞积污有限元模型. 将碰撞系数和分布系数作为绝缘子积污量的表征参数,利用数值模拟分析布置方式和环境因素对积污特性的影响. 结果表明, 在平、斜安装下,碰撞系数随风速的增大而增大,随粒径的增大呈现先增大后减小的趋势;当风向为0°时,碰撞系数最小;当风速越大或粒径越大或风向为[0°, ±30°]时,布置方式对碰撞系数的影响越明显;当风速为30 m/s、粒径为15 μm时,伞裙表面的分布系数与风向的关系符合“γ”型分布. 通过加装超大伞裙,两超大伞裙间的碰撞系数及与超大伞裙相邻的单个伞裙表面的碰撞质量大大减小.     

基于变电站模拟支柱绝缘子的汕头电网自然积污特性研究

<正>常工作电压下的绝缘子,由于表面污秽物的堆积,在阴雨、大雾等恶劣天气的作用下容易发生污闪,对电网设备的安全运行构成严重威胁.对汕头供电局辖区内的变电站模拟支柱绝缘子的自然积污情况进行了研究.结果表明:模拟支柱绝缘子自然积污特征与地理位置、积污时间段有关,不同积污时间段、不同测量点的污秽度存在差异;不同积污期间,模拟支柱绝缘子表面等值盐密变化小,灰密变化分散性大;模拟支柱绝缘子表面灰密累积速度大于盐密累积速度;汕头供电局辖区内变电站污秽等级主要为b级或c级;运行中变电站应关注装设的模拟支柱绝缘子污秽变化情况,并及时对重污秽的站点采取应对措施.研究结果对汕头电网的污区图绘制、变电站绝缘子表面污秽的清扫以及外绝缘的选择具有参考价值.     

覆冰绝缘子电场分布研究综述

覆冰会改变绝缘子表面的电场分布,影响绝缘子闪络特性,如何得到覆冰条件下绝缘子表面的电场分布对防止绝缘子覆冰闪络具有重要意义。在总结国内外覆冰绝缘子电场分布研究的基础上,对覆冰绝缘子沿面电场测量、覆冰绝缘子沿面电场计算方法的优缺点进行了分析,并指出有限元法、边界元法等数值解法将是今后研究覆冰绝缘子表面电场分布的主要手段。     

复合绝缘子污闪动态发展过程与影响因素

针对电力系统中绝缘子污闪频繁发生的问题,分析了污闪形成的主要原因和整个污闪的动态过程,并探讨了相关宏观因素对闪络过程中各阶段温度场的影响.基于FZSW-10/4复合支柱绝缘子进行人工污秽试验,记录了局部电弧形成、桥接、发展为沿面闪络的过程,分析了不同盐密条件下绝缘子的起晕电压与闪络电压的变化规律,并根据试验条件建立了复合绝缘子污闪研究的动态电弧模型.仿真结果表明:污秽电导率、干区个数对局部电弧发展阶段有显著影响;气压对污闪的影响体现在完整电弧形成后.     

含葡萄糖污秽对绝缘子泄漏电流的影响

污闪预测与泄漏电流研究中,需考虑有机物等特殊污秽成分.以葡萄糖为对象,分析其物质特性,研究含葡萄糖污秽外绝缘在不同湿度下的放电特点,分析含葡萄糖污秽对绝缘子泄漏电流最大值、基波幅值、三次谐波幅值以及基波电压电流相位差的影响.结果表明:污秽中加入葡萄糖会影响绝缘子泄漏电流,影响程度由大气湿度与葡萄糖污秽含量决定;污秽中葡萄糖含量高于0.1mg/cm2,相对湿度达到60%及以上时,含葡萄糖污秽绝缘子的泄漏电流特征量明显异于常规污秽绝缘子.葡萄糖具备较好的吸湿性与保水性,含葡萄糖污秽会增加污层吸水量,使泄漏电流增加,导致放电.     

直流线路绝缘子的电场计算和电介质形状的探讨

本文利用表面电荷法,对DC—Ⅳ型悬式直流绝缘子在三种不同污秽和电极腐蚀程度条件下的电场进行了分析;借助于可变容差法,对绝缘子的局部电介质形状作了优化设计;并根据污秽闪络理论,对修改前后的直流绝缘子的污秽耐受电压作了估算与比较。     

高海拔地区冰雪共存条件下复合绝缘子沿面电场计算

冰雪对电力系统可靠运行构成极大威胁,对覆冰雪复合绝缘子沿面电场分布规律进行研究具有重要工程价值和意义。基于准静态电场有限元方法,提出了雪的三角形模型,开展了冰雪形态对高海拔110 k V复合绝缘子沿面电场的影响研究。通过搭建高海拔110 k V复合绝缘子二维轴对称模型,研究了冰雪共存条件下雪高度和冰凌长度对沿面电场的影响。结果表明:冰凌长度越长,雪对沿面电场分布的影响越大,雪高度越高,雪表面的电场畸变越严重。     

交流电压下污秽成分对瓷绝缘子泄漏电流及闪络电压的影响研究

绝缘子在户外的表面污秽成分十分复杂，绝缘子表面电导特性和污闪电压在不同污秽成分的影响下有明显差异。选取4种典型污秽成分进行了试验研究，对比测量了涂刷不同污秽成分的绝缘子表面泄漏电流和闪络电压，获得了污秽成分对绝缘子泄漏电流特性和闪络电压的影响特性。试验表明，绝缘子泄漏电流最大值随着湿度和可溶性物质附着密度(SCD)的增加而增加，不同污秽成分在SCD较小时，区分度不高。绝缘子的闪络电压主要与可溶污秽成分的电导率、溶解度、电离特性和不溶污秽的成分组成以及它们相互间的影响有关。不同单种无机盐污秽成分的绝缘子闪络电压由低到高依次为：NaCl、NaNO₃、MgSO₄、CaSO₄。不同混合无机盐污秽的绝缘子闪络电压均随着混合污秽中所含CaSO₄质量分数的增加呈上升趋势。     

瓷绝缘子污闪电压及泄漏电流的试验研究

本文选用110kV线路7片XWP2-70瓷质绝缘子进行污闪电压和泄漏电流对比试验。根据电力系统线路绝缘子串的污秽度、污秽分布的实际情况,采用四类不同污秽类型的绝缘子串,每种污秽类型设定3种不同污秽度(平均盐密值),运用均匀升压法对多组污秽绝缘子串在人工雾室进行闪络电压试验。研究不同污秽度、污秽分布的绝缘子串闪络电压的变化规律。同时,运用泄漏电流反映不同类型污闪试验的闪络电压与泄漏电流的关系。     

间插大伞片对绝缘子局部电场分布的影响

为了探求大伞片的插入对绝缘子覆冰闪络电压的影响,以110 k V复合绝缘子为计算模型,以实际运行时的绝缘子覆冰形态为研究对象,通过对二维电场Laplace方程进行求解,分析了在不同覆冰情况下,间插大伞片数量和结构对端部电场强度的影响,得到间插不同大伞片电场的最优解.计算结果表明:无覆冰条件下,大伞片的插入对绝缘子电位分布几乎没有影响;覆冰条件下,绝缘子中均匀插入三片或四片大伞片,可提高冰闪电压,提高绝缘子串的绝缘性能.     

冲击电压下特高压支柱绝缘子表面电场研究

特高压输变电工程对支柱绝缘子提出了更高的技术要求,运行中支柱绝缘子会因雷击发生污闪,而支柱绝缘子的电场、电位分布和闪络现象存在一定关系。为研究特高压支柱绝缘子表面电场分布特性,建立了1100kV支柱绝缘子的有限元计算模型。理论分析与仿真结果表明,雷电冲击电压作用下支柱绝缘子表面电场分布随时间变化的曲线在波形上与激励源雷电波的波形相似,第一对和最后一对大小伞的电场强度较大,中间大小伞的电场强度较小,最大场强点位于金属电极下端的绝缘护套表面。     

A Study on Damage Rules on Insulators by Conducting Sols

Insulating parts are easily subjected to pollution which may cause damage to the electric system. A typical disc insulator is chosen as the target to test its f lashover voltage by using an artificial pollution system. This test system aims at obtaining characteristic parameters of damage for chosen conducting sols to t he selected insulator. Experimental results show that thickness and electric con ductivity of pollutant layer over insulators are the main parameters in damage e valuation. The flashover vol...     

腐蚀对复合绝缘子芯棒力学性能的影响

为探究腐蚀条件下复合绝缘子芯棒的力学性能,以FXBW4-110/100型绝缘子为研究对象,在自制绝缘子扭振模拟试验机上,对不同腐蚀条件下的复合绝缘子进行了整体疲劳试验。应用三维形貌仪和扫描电镜对试样断口表面形貌进行宏观与微观分析,结合表面分析技术,研究不同腐蚀试验条件下绝缘子芯棒断裂与其摆动力、扭转力和拉伸力之间的关系。结果表明,当污染液体为中性和碱性腐蚀溶液时,对复合绝缘子芯棒力学性能影响不大,当污染液体为酸性溶液时,对复合绝缘子芯棒的腐蚀作用明显,芯棒内部树脂玻璃纤维受到强酸腐蚀时,试样呈平起光亮的结晶状,表层在位错断裂下形成扩展裂纹,绝缘子芯棒切片断面易发生疲劳断裂;绝缘子被酸性盐雾腐蚀不同时间后,酸液渗入芯棒表面与护套粘接处,对芯棒表面或内部的树脂玻璃纤维界面产生腐蚀,当疲劳断裂发生后,其断口表面由光亮平整向灰暗凹凸不平变化,裂纹由河流花样状向贝纹线状变化,形貌由台阶状向纤维散状变化,表面形貌分布的均方根高度和最大凹陷高度也随之减小;随着腐蚀试验时间的增加,芯棒的抗摆动力能力下降,进而降低了绝缘子整体机械力学性能,导致芯棒断裂时间变短,断口分形维数变大,断口表面形貌更为复杂。     

输电线路复合绝缘子运行与维护

文章通过介绍±500kV龙政线、±500kV宜华线复合绝缘子的运行维护,结合国内试验研究成果,对复合绝缘子的运行特性进行分析,为今后复合绝缘子在高压输电线路中的应用提供参考。     

基于Canny算子的复合绝缘子憎水性图像边缘检测

憎水性检测对于保障复合绝缘子安全可靠运行具有重要意义,在复合绝缘子憎水性自动识别过程中如何准确检测出水珠（或水迹）的边缘至关重要．为此,提出一种基于Canny算子和数学形态学的图像边缘检测方法,采用自适应局部灰度均衡对憎水性图像进行增强,减小因水珠透明性导致的目标与背景的相似度;采用形态学滤波,降低噪声影响、保持边缘细节;采用Ostu阈值法自适应的设定高低阈值．实验结果表明,该算法能够准确获取复合绝缘子表面水珠（或水迹）信息,为开展复合绝缘子憎水等级自动识别奠定了基础．     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

500kV耐张串使用复合绝缘子的检修攀爬方法

本文介绍了500kV输电线路耐张串使用复合绝缘子的三种检修攀爬方法,用于消除线路运行、维护单位对检修维护500kV耐张串在使用复合绝缘子时的疑虑,提高输电线路的抗污闪能力,拓宽复合绝缘子在500kV输电线路耐张串中的使用前景。