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。     

1000kV交流变电站用支柱、空心绝缘子存在的问题及解决办法

根据我国1000kV交流输变电工程对高压支柱绝缘子和空心绝缘子技术参数的要求,综合分析国外成功的制造经验、技术参数、500kV运行经验及国内制造能力,提出了国内支柱瓷绝缘子和空心绝缘子在按Ⅲ级污秽等级设计中,额定机械弯曲破坏负荷为10kN和16kN的支柱瓷绝缘子的高度应在(10000～120000)mm之间,如受制造设备限制,高度至少不小于8800mm,主体直径为(280～320)mm,爬电距离为(27500～33275)mm,并且应在其瓷表面涂PRTV、RTV;空心绝缘子的长度为(11000～13000)mm,最低高度不应小于9600mm,主体直径为(900～1200)mm,爬电距离为(40000～50000)mm。阐述了空心复合绝缘子可以解决空心瓷绝缘子不能解决的污秽和机械强度问题,建议在我国1000kV交流输变电工程中大量使用。     

C6-550-Ⅳ(126 kV/6 kN)支柱瓷绝缘子优化设计

结合用户对产品的要求,介绍了C6-550-IV(126 kV/6 kN)支柱瓷绝缘子的优化设计、制造及试验等情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行改进;同时,对优化后的产品进行了破坏负荷试验。试验结果表明,优化后的产品满足电力行业的使用需求。     

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。     

±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。     

±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。     

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。     

棒形支柱瓷绝缘子弯曲应力的有限元仿真分析

利用有限元法,结合ANSYS分析软件,对棒形支柱瓷绝缘子的弯曲应力进行了模拟分析,研究了棒形支柱瓷绝缘子承载时的弯曲应力分布。结果表明,计算的强度与实测结果较好地吻合,说明了该方法对绝缘子的优化设计及其机械强度的可靠性分析具有指导作用,可作为棒形支柱瓷绝缘子设计的辅助计算工具。     

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.     

±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800kV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。     

800kV高压开关设备用无机粘接空心瓷绝缘子研制

800 kV无机粘接高压开关用瓷绝缘子是800 kV断路器和GIS出线套管的关键部件。根据800 kV断路器和GIS出线套管的技术要求,介绍了800 kV无机粘接开关用瓷绝缘子的设计、制造及试验等研制情况。针对毛坯挤制、修坯、干燥、烧成及粘接中的技术关键,提出了气氛控制、接口控制、研磨芯杆等工艺方案和措施。试验结果表明,产品通过了所要求的试验。     

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。     

超声法在支柱瓷绝缘子探伤中的应用

支柱瓷绝缘子存在的缺陷严重威胁电网的安全运行。介绍了采用超声法对支柱绝缘子进行探伤的基本原理,探伤方法主要有纵波斜角超声波检测和爬波超声波检测两种,纵波斜角超声波检测速度较慢,但可检测瓷件的中心部位;爬波超声波检测速度较快,探测表面下1～15mm的裂纹非常敏感。列举了采用爬波方法在现场检测的实例,建议:在停电时间允许的情况下,应结合爬波和纵波两种方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行全面检测。检测时,根据瓷瓶的大小,选择合适尺寸的探头。同时还应根据被检瓷件的材料(高强瓷或普通瓷),选择同类别的试块和探头。     

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。     

基于UG NX的瓷绝缘子铁帽与瓷件自动胶装装备的设计与仿真分析

针对目前国内瓷绝缘子的生产现状,设计了一套能够将铁帽、瓷件进行自动胶装的装备,并采用UG NX软件对其胶装过程进行了仿真,对其重要零部件进行了优化.该装备可以克服振动器的不利影响,能够保证瓷件和铁帽的胶装同轴度≤φ1.4mm,胶合剂孔隙率≤3％,胶装效率达到60件/h.该装备的设计和成功研制可国内为研究生产更高层次的瓷...     

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。     

我国绝缘子的发展现状及应考虑的问题

介绍了我国交直流悬式瓷、玻璃和复合绝缘子以及变电站和换流站支柱瓷、复合绝缘子和空心瓷、复合绝缘子及套管制造技术的发展历程和技术水平。并结合我国绝缘子的运行经验、制造技术水平以及对技术的认识,提出了不同类型绝缘子在制造、设计、选型、运行方面应考虑的问题及建议。如:330 kV及以上支柱瓷绝缘子应采用等静压干法成型工艺;制造企业应控制悬式瓷和玻璃绝缘子的铁帽、绝缘件和水泥胶装剂机械强度的分散性;160 kN、210 kN、300 kN、400 kN、530 kN机械强度等级的绝缘子,应分别采用φ24、φ24或φ28、φ30、φ34或φ38、φ38或φ40芯棒制造绝缘子。超高压和特高压可选该系列中芯棒较大值。不能在同一电压等级采用同一直径的芯棒来制造不同机械强度等级的绝缘子。c级及以下污秽等级复合绝缘子的爬电系数(C.F)不大于3.2;d级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.5;e级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.8;等。     

一起220kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂事故的原因分析

分析表明,造成某变电站一支220 kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂的主要原因是制造质量不良,恶劣气象条件的作用和普通石英质瓷的特性则是此次断裂事故的诱因.超声探伤(爬波)检测对于发现支柱瓷绝缘子缺陷存在一定的局限性,对于怀疑存在机械性能缺陷的支柱瓷绝缘子,条件许可时,应通过机械破坏负荷试验以及孔隙性试验进行确认.