500kV交直流线路耐张串使用复合绝缘子的可行性分析

从理论计算和试验验证2方面探讨复合绝缘子用于500kV交直流线路耐张串的可行性。首先模拟计算耐张串复合绝缘子运行中的机械性能,即从扭转载荷、拉力和均布横向载荷、拉力和集中横向载荷3方面分析复合绝缘子用于耐张串时的静态力学性能;从断联、脱冰跳跃、舞动、动态风4方面分析复合绝缘子用于耐张串时的动态力学性能。其次,对运行中的500kV耐张串复合绝缘子进行2次综合性抽样检测。结果表明:当合理地选取耐张串并联数和复合绝缘子的额定机械强度时,500kV复合绝缘子用于耐张塔的力学性能完全满足要求;用于耐张串的复合绝缘子在运行多年后所有性能均未发生下降。     

500kV线路耐张复合绝缘子安全系数的选取

500kV线路的传统盘形瓷耐张绝缘子过于沉重、抗污闪性能不足、零值和经济性能差的问题越来越突出,需要采取新的技术措施。复合绝缘子以其重量轻、机械强度高、防污闪性能好等优点,已经在电力线路中的悬垂串中取得了良好的效果,解决其安全系数的选取问题是复合绝缘子应用于500kV线路耐张串上的关键问题。为此,从对比研究的思路出发,运用架空导线非线性动力学的分析方法,分析比较耐张复合绝缘子和悬垂复合绝缘子在动态力下的冲击系数。结果表明在断联、脱冰跳跃、舞动、台风等动态力作用下,耐张复合绝缘子的总体动态力冲击系数不大于悬垂复合绝缘子,得出结论:耐张复合绝缘子的安全系数与悬垂复合绝缘子一样取3是合适的。     

±800kV直流复合绝缘子正方形耐张串均压环设计

为了系统研究±800kV特高压直流输电线路复合绝缘子的耐张串电场特性和均压环配置方案,以正方形四联复合绝缘子耐张串为研究对象,研究了不同布置方式、不同均压环形式下的耐张串电场分布。应用有限元方法建立了含自立耐张塔、分裂导线、耐张串绝缘子的三维模型并对其进行了电场计算,研究了均压环的几何参数对耐张串电场分布的影响规律。根据绝缘子和均压环表面电场强度控制的考虑,对不同布置方式的均压环配置进行了设计,并对比了不同的均压环设计方案。有限元计算结果表明,加装均压环后,绝缘子和均压环表面电场强度均满足设计要求。     

特高压V形多联绝缘子断联冲击特性分析

特高压V形多联绝缘子串相较于其他电压等级的绝缘子串,呈现出细长比增加、柔性增强和结构更加复杂的特点,一旦发生断串其动力特性也更为复杂。通过考虑多联绝缘子串与导线的耦合效应,建立连续三档导线V形多联绝缘子串耦合非线性有限元模型。针对前串、后串和整联三种典型断串工况,研究绝缘子轴向力和各档中点位移等的冲击动力响应,得到三种工况下绝缘子串动态冲击系数。对比导线覆冰前后多联绝缘子串断联冲击特性的变化规律。结果表明,单串断裂时的对线串耦合模型的动态冲击作用明显小于整联断裂,单串断裂时断串位置对耦合系统的动态冲击作用影响较小。同一断串工况下,覆冰对耦合系统的动态冲击响应的变化有显著影响。提供的方法和研究结果,为特高压多联绝缘子串的动载荷设计和优化提供了理论支撑。     

±800kV特高压直流耐张串应用复合绝缘子的可行性

复合绝缘子因其优异的耐污性能和良好的技术经济性而在特高压直流输电线路中有良好的应用前景。对特高压直流线路耐张串上使用复合绝缘子的机械性能进行研究,通过建立输电导线有限元模型和耐张串多串绝缘子并联模型,仿真计算得到不同并联串型布置下,耐张串在各种动态运行工况下承受的最大动态机械载荷;对比仿真计算结果,考虑复合绝缘子长期运行的机械可靠性,给出特高压直流线路上应用复合绝缘子耐张串的推荐选型方案;综合仿真理论分析和已有的复合绝缘子试验结果可知,特高压直流线路耐张串上应用复合绝缘子是可行的。     

超、特高压直流耐张串复合绝缘子运行性能研究

复合绝缘子由于其优异的耐污闪性能和良好的技术经济性而越来越多地应用在特高压直流输电线路中。为分析超、特高压直流耐张串复合绝缘子的运行性能,从而为实验室评价现场运行耐张串复合绝缘子的特性和状态提供指导,对8支超、特高压直流线路耐张串复合绝缘子进行了研究,主要包括憎水性测试、水煮及陡波试验、工频电压试验、密封性能试验、机械破坏性试验等。研究结果表明,在超、特高压直流线路已经挂网运行的耐张串复合绝缘子的憎水性能、电气性能和机械性能仍均良好;复合绝缘子可以应用于耐张串上。同时,对今后耐张串复合绝缘子的设计及运行提出建议。     

复合耐张绝缘子在750kV输电线路中的应用

为有效解决复合绝缘子在750kV输电线路耐张串的应用问题,提出对复合耐张绝缘子伞形的优化措施、芯棒脆断的防护措施以及在施工和运行维护中对复合耐张绝缘子的保护措施,从而避免750kV输电线路污闪对系统造成巨大冲击,保证750kV输电线路的安全稳定运行。     

带电更换500 kV线路四联耐张串绝缘子

四联耐张绝缘子串是上海地区500 kV线路中较普遍采用的形式,500 kV线路四联耐张串结构复杂,四分裂导线组合张力相当大,带电更换四联耐张绝缘子串难度大、工器具要求高,同时需充分考虑带电作业时500 kV线路安全距离,就带电更换500 kV线路四联耐张整串绝缘子的方案进行了分析与探讨.     

复合绝缘子耐张串微风振动疲劳特性研究

耐张串使用复合绝缘子需考虑其在不同运行工况下的可靠性。微风振动发生频率高,是绝缘子运行中最常见的工况。概括了复合绝缘子及耐张串的使用现状,分析了复合绝缘子耐张串在微风振动时的受力情况,搭建了适用于特高压多串并联复合绝缘子耐张串振动研究的试验平台,并进行了多组复合绝缘子耐张串模拟微风振动试验。试验结果表明,微风振动引起复合绝缘子耐张串的机械性能下降不到5%,证明耐张串使用复合绝缘子是可行的。建议在现有复合绝缘子3 000万次振动试验后加入1.2倍额定机械负荷24 h耐受试验,以进一步考察其机械可靠性。     

220kV耐张串复合绝缘子运行情况分析

总结了广东电网复合绝缘子了应用于耐张串的运行情况,对运行后220 kV耐张串复合绝缘子进行抽样试验,并对抽样试验结果进行了分析。讨论了耐张串复合绝缘子使用中担心的主要问题,对今后耐张串复合绝缘子的设计、选型及运行提出建议。     

华东地区500 kV线路绝缘子的爬距有效利用系数

绝缘子的积污特性和爬距有效利用系数对线路的外绝缘特性有重要的影响，这一点应在外绝缘配置时予以考虑。对华东电网常用的几种绝缘子的积污特性、爬电距离有效利用系数进行了分析和计算，同时，在污秽试验的基础上，对几种常见的绝缘子试品进行了长串耐压试验，试验结果表明，不同类型绝缘子的爬电距离有效利用系数存在较大差异。此外，对不同串型布置方式下的长串绝缘子进行人工污秽试验，试验结果表明，双悬垂I串绝缘子的单片最大污耐压小于单悬垂I串时，如果双悬垂I串绝缘子采用V型或倒V型布置，绝缘子的积污特性可得到明显改善，且其污耐压水平也将得到明显的提高。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

紧凑型输电线路复合绝缘子轴向电场分布分析

了解线路复合绝缘子的轴向电位和电场分布对绝缘子的相关设计和运行维护具有现实意义。为此,利用电磁场有限元计算软件建立了考虑杆塔和导线影响的750kV单回路紧凑型线路复合绝缘子三维模型,计算分析了复合绝缘子在无均压环和安装合适均压环两种情况下的轴向电位和电场分布;计算过程中忽略了伞裙对轴向电场分布的影响。计算结果表明,配置合适均压环后,复合绝缘子轴向电位分布的不均匀性得到有效改善,对金具端部附近场强的控制达到良好效果。最后计算了复合绝缘子伞裙和悬挂方式对电场分布的影响,结果表明,电场分布计算忽略伞裙影响是合理的,且悬挂方式对空间电场分布有一定影响。     

耐张串对UHV导线弧垂影响的现场实测和理论分析

为了分析耐张串重力对特高压导线弧垂和张力的影响,采用现场实测和理论分析方法进行研究。采用GPS和全站仪对某3档线路弧垂进行了现场测试,获得了耐张串和导线弧垂的分布特征,提出了考虑耐张串重力与导线弧垂关系的理论分析方法,基于实测数据拟合了各档的水平张力。研究结果表明：各档导线和耐张串弧垂均呈现明显的悬链线形状,若不考虑耐张串重力影响,拟合结果与实测结果差异较大,耐张段和直线段拟合张力差异最大可达27%;若考虑耐张串重力影响,拟合结果与实测结果差异较小,耐张段和直线段拟合张力差异最大仅为1.7%。说明对于特高压耐张段的弧垂,必须考虑耐张串重力的影响。     

220kV线路复合绝缘子耐张串的动态载荷计算

根据复合绝缘子耐张串在220kV线路的应用情况,采用导线-绝缘子动态模型对运行中的复合绝缘子耐张串所承受的各种动态荷载进行计算分析,确定最大动态载荷的大小,以便在复合绝缘子耐张串设计时,合理确定其安全裕度或安全系数,保障复合绝缘子耐张串的安全可靠性。     

Flashover Performance of HVDC Iced Insulator Strings

Based on artificial icing test results, it was found that the DC flashover voltage of iced insulator strings was non-linear with different string lengths. An experimental formula of flashover voltage on iced insulators of different string lengths is introduced in this paper. Icing tests were carried out on different kinds of insulators including DC anti-fog, double-shed and three-shed insulators. Under serious ice conditions, the DC flashover voltages of the different types of insulator strings were very close. The flashover voltage of energized iced strings was a little higher than that of de-energized ones.     

V形复合绝缘子力学特性研究

绝缘子串的风偏闪络一直是影响输电线路安全运行的主要问题之一。针对哈密—郑州±800 kV特高压直流工程的V形复合绝缘子串风偏设计校核问题,在I形绝缘子串弦多边形方法的基础上,构建并推导了适用于V形复合绝缘子串（含金具等）的弦多边形计算方法,并利用有限元方法验证了该方法的准确性和有效性,给出了确定该方法适用范围的最小轴向拉力计算方法。进而基于该特高压线路的参数,应用此方法研究了V串夹角、导线平均高度及水平档距/垂直档距组合变化对风偏特性的影响。结果表明,在给定垂直档距和水平档距条件下,建议V串夹角随导线平均高度增大而增大;在给定导线平均高度和垂直档距条件下,建议V串夹角随水平档距增大而增大;在给定导线平均高度和水平档距条件下,建议V串夹角随垂直档距增大而减小。给出了不同导线平均高度、垂直档距和水平档距条件下所建议的V串夹角值。     

超高压线路绝缘子冰闪过程及其影响因素

输电线路绝缘子在覆冰、污秽、高海拔等因素综合作用下,绝缘性能将显著降低。为进一步分析长串绝缘子的冰闪机理,在特高压交流试验基地大型环境气候试验室内进行了污秽、覆冰条件下28片XWP2-160长串绝缘子的冰闪试验研究,对模拟真型布置下的长串绝缘子冰闪过程和闪络路径进行了初步分析,比较了绝缘子单独悬挂与模拟真型布置在覆冰状态和放电过程上的差异,结果表明:两者放电路径不同,后者带电覆冰时产生的气隙较少,同时存在冰凌对均压环放电,总体上对电弧发展更加有利。