运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

复合绝缘子不同憎水性下的电场分布研究

电场不均匀引起的电晕放电是导致复合绝缘子憎水性下降的重要原因,而在不同憎水性下绝缘子表面存在的水珠和干燥带都会对电场分布产生一定的影响。为了对不同憎水状态下的电场分布进行研究,借助于有限元软件,分别对憎水和亲水状态下的电场分布进行了计算分析。结果表明:憎水情况下,分离水珠的存在使得水珠、空气和硅橡胶交界处出现电场集中,轴向最大场强可增大至十倍以上,而改变水珠参数对畸变效果影响不大;亲水状态下,均匀覆盖湿污对电场有一定畸变作用,但当出现干燥带时,干燥带附近电场急剧增大,且伞群表面干燥带较之护套表面对轴向电场分布影响更大。     

基于SVM复合绝缘子老化性能的判断方法

复合绝缘子是绝缘材料在电力系统外绝缘应用之一,其绝缘老化性能与表面憎水性有密切关系,因此需要对其绝缘老化判断方法进行研究。本文提出了一种基于支持向量量机(SVM)的复合绝缘子硅橡胶材料绝缘老化性能的判断方法。支持向量机以结构风险最小化为原则,统计学习训练为基础,具有较强的泛化能力。该文以最大水珠形状因子、面积比等特征参数为输入,硅橡胶材料的绝缘老化性能为输出,建立特征参数与绝缘老化性能间的关系。实验结果表明:该方法能判断出复合绝缘子硅橡胶材料绝缘性能良好、正常、差3种状态,尤其以最大水珠面积比为输入时,分类正确率到达了93.33%。     

RTV绝缘子憎水性图像增强新方法及应用

在研究RTV绝缘子憎水性等级过程中,低照度的RTV绝缘子憎水性图像对等级的判定有一定影响,故需对其增强处理。然而,目前传统增强法以及Retinex增强法在处理该类图像都存在一定的问题。为此,提出一种基于改进双边滤波Retinex算法,该算法首先对经典双边滤波进行改进,对其空间邻度因子最优化、在水平和垂直方向上降维滤波以及自适应求解σr;然后将改进双边滤波对RTV绝缘子憎水性图像照度估计,与Retinex算法相结合,最终达到增强的目的。实验表明,该算法对RTV绝缘子憎水性图像增强效果明显,在RTV绝缘子憎水性等级判定应用中提高了其准确率。     

不均匀电场中憎水性表面分离水珠放电过程研究

通过实验室模拟并结合ANSYS有限元分析软件对不均匀电场中憎水性表面分离水珠的放电过程进行了计算,得出憎水性表面分离水珠放电是由两端向中间发展的电弧连接所致,并存在明显熄灭重燃现象。比较了不均匀电场下,无水珠、单个水珠以及多个水珠存在时憎水性表面沿面电场分布的变化情况,无水珠存在的憎水性表面的电场呈两端高,底部大致平滑的“U”型分布,强电场区域出现在电极两端,最大值为3.19kV/cm;单个水珠的电场强度最高的地方仍出现在尖极处,最大值为3.9kV/cm,水珠表面电场最弱,约为0.35kV/cm;多个分离水珠存在的情况下,电场不均匀度增加,水珠周围电场较强,最大场强出现在距离两极最近的水珠周围并且在水珠靠近两端一侧,最大值为4.6kV/cm,其余区域相对较弱;计算出有水珠存在时的最大场强是无水珠时的1.22～1.44倍。     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

雾霾天气对复合绝缘子憎水性的影响

为了探究雾霾天气对复合绝缘子的憎水性的影响,对雾霾天气前后复合绝缘子表面静态接触角的测定以及泄露电流试验,对长期处于雾霾天气下的复合绝缘子的憎水性能进行研究,并结合小分子理论阐述雾霾天气下复合绝缘子憎水性下降,憎水迁移性变慢,但是这种作用是短期的,当雾霾天气消失后,憎水性恢复。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下，通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此，本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先，通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验，利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次，利用光学接触角仪研究其憎水性，得到了表面振荡水滴与接触角的关系，并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明，随着老化程度与粗糙度增加，绝缘材料的表面憎水性降低。最后，介质沿面击穿试验的结果表明，随着老化时间增加，绝缘材料的介质沿面击穿电压降低，绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

运行后的线路复合绝缘子表面憎水性研究

以运行后的110kV线路复合绝缘子为样本,采用喷雾法和接触角法,参照现行检验标准,对其表面进行憎水性研究,着重考察去离子水和无水乙醇清洗表面后在四个不同特性阶段下的憎水性状态。试验结果表明附着自然污秽的硅橡胶表面与无水乙醇清洗自然污秽后的硅橡胶表面表现出两种截然不同的憎水性能,HC分级值能比较准确反应有老化现象的硅橡胶表面憎水性能,而静态接触角值对其基本无参考意义。最后针对运行后的线路复合绝缘子憎水性测量,尝试给出一些建议。     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性的研究

复合绝缘子在挂网运行中,其伞裙材料除了会受到自然条件的影响,也会受到运行环境的影响,如化学酸、碱、盐等工业污染,这些将会导致复合绝缘子伞裙材料表面的腐蚀,降低了系统运行的可靠性。本文主要针对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀特性进行研究。研究结果表明:在腐蚀介质浸泡下,复合绝缘子接触角和吸收峰面积随腐蚀时间和酸、碱性的增加而减小,泄漏电流随腐蚀时间和酸、碱性的增加而增大;酸碱性较盐溶液对复合绝缘子憎水性影响较大,且碱性溶液腐蚀性更强,憎水性丧失更为严重;     

铁路隧道复合绝缘子运行特性分析

抽取了1支在铁路隧道内挂网运行的复合绝缘子,该绝缘子在运行时表面放电频繁,为了研究该绝缘子运行性能,在实验室进行了自然污闪电压、憎水性、材料拉伸强度、撕裂强度和硬度试验,利用离子色谱仪、电子扫描显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱对硅橡胶表面污秽进行分析,研究结果表明该绝缘子自然污闪电压较高,表面憎水性整体较差,憎水丧失及...     

动车受电弓用绝缘子紫外线老化特性研究

研究了动车组车顶受电弓支撑绝缘子紫外线老化特性。通过搭建人工紫外线老化试验平台分别对受电弓用有机复合绝缘子和环氧树脂绝缘子进行强紫外线老化试验研究。研究结果表明,紫外线老化对有机复合绝缘子的憎水性影响不大,但会导致环氧树脂绝缘子憎水性部分丧失;此外,试验前后绝缘子的泄漏电流均变化不明显。     

交流盘形悬式复合瓷绝缘子试验研究及性能分析

复合瓷绝缘子作为一种新型绝缘子,已在部分输电线路上应用,为研究复合瓷绝缘子的性能,抽取两个厂家的20片样品,对复合瓷绝缘子开展表面结构测量、憎水性、绝缘电阻测试、工频耐压试验、空气中冲击击穿试验和机械破坏试验,进而对复合瓷绝缘子的性能进行分析。试验结果的发现复合瓷绝缘子憎水性达到HC1级、且具有良好的机械性能和耐工频交流电压性能,但是单片绝缘子没有通过空气中冲击击穿试验,在耐雷击水平上有所欠缺,其生产工艺、质量需进一步加强。     

±800 kV楚穗直流棒形悬式复合绝缘子运行性能研究

为了对楚穗直流棒形悬式复合绝缘子的运行性能进行监测和研究,从而为评估现场运行棒形悬式复合绝缘子的特性和状态提供指导。本文对5支从线路上取下的棒形悬式复合绝缘子进行了试验研究,主要包括红外测温、憎水性试验、伞裙材料试验、水煮及陡波试验、工频电压耐受试验、密封性能测试和机械耐受及破坏试验。研究结果表明:在楚穗直流已经运行了6年的棒形悬式复合绝缘子的电气性能和机械性能均保持良好,但是整体憎水性保持情况一般,并且有不同程度的温升现象发生。对于异常温升和憎水性下降的样品区域,建议加强红外温升巡检以及再抽样检测研究,本文研究结果对日后棒形悬式复合绝缘子相关运行性能的研究提供了参考。     

基于红外光谱和憎水性的运行复合绝缘子老化特性

复合绝缘子广泛应用于输电线路中,运行年限也越来越久,长期挂网运行的复合绝缘子同时受到运行环境和自然条件的影响,致使复合绝缘子老化问题越来越受到人们的关注。选取不同运行年限的110kV复合绝缘子作为研究对象,通过对伞裙材料进行憎水性测试和红光光谱分析,研究复合绝缘子老化特性及老化机理。结果表明:复合绝缘子沿串伞裙老化呈非均匀性分布,两端伞裙表面老化严重,中间位置伞裙老化程度较轻。上伞面老化严重,下伞面老化较轻;伞裙内侧较外侧老化严重。     

复合绝缘子用硅橡胶材料表面动态接触角的研究

选用不同憎水性等级的硅橡胶材料作为试样,用接触角测量系统实时记录液滴在试样表面的动态变化过程,对动态接触角精确测量,考察动态接触角与憎水性等级的对应关系,以及表面粗糙度对动态接触角度的影响。试验结果表明前接触角只能在一定程度上表明憎水性的优劣,但却不能准确判断其处于何种憎水性等级;后接触角大小在HC1~HC4级范围内与憎水性等级存在较好的对应关系,但两者对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别;随着憎水性等级的增加,表面粗糙度将不断增大,其对动态接触角的影响较大,导致同一憎水性等级的动态接触角出现上下波动。     

基于复合绝缘子污闪模型的闪络特性分析

利用Obenaus模型对复合绝缘子的闪络特性进行分析,以现场运行年限不同的试品在不同喷水电导率下进行闪络试验,试验结果表明:同一试品闪络电压随着喷水电导率的增加呈指数规律下降,但憎水性差的试品变化规律不够明显。通过试验及模型计算,得出电弧总的阴阳极压降和憎水性存在一定关系,其数值大小随着憎水性能的减弱而减小。研究结果表明:憎水性是影响复合绝缘子闪络电压的主要因素,它是通过决定电弧总的阴阳极压降的大小来影响闪络电压的数值;闪络电压还受水带电导率的影响,电导率取决于绝缘子表面的积污程度。     

500 kV线路复合绝缘子脆断故障研究与机理分析

为了深入揭示复合绝缘子脆断机理并提出预防措施,分析了一起500 kV复合绝缘子脆断事故,采集故障绝缘子与正常绝缘子样本进行对比试验。对样本绝缘子进行外观检查、解剖测试、拉力和耐应力腐蚀测试、憎水性测试等试验,并对试验结果进行实验室条件下的分析。结果表明:故障复合绝缘子存在3层较为明显的光滑断面,且断面处芯棒与硅橡胶护套交界面处存在硅橡胶粉化层;6只试验绝缘子只有2只通过耐应力腐蚀试验;试验绝缘子憎水性等级在HC4～HC5之间;元素分析发现脆断绝缘子芯棒中硼元素含量较高,结合测试结果可知芯棒为非耐酸芯棒。从结构设计、密封性能和芯棒材料的耐酸性能等方面对芯棒的脆断机理进行了分析,并提出了预防复合绝缘子脆断的措施。     

高温硫化硅橡胶材料的运行特性及分析

对大量运行的高温硫化硅橡胶(HTV)绝缘子进行了憎水性试验、低温模拟试验、灰密对憎水性的影响以及耐漏电起痕及电蚀损试验,认为高温硫化硅橡胶因老化而引起的憎水性下降、机械强度下降及积污性能下降影响其长期工作的可靠性,所以评价复合硅橡胶的憎水性能除憎水性分级HC值外,还应重点突出评价憎水性的减弱(丧失)特性、憎水性的恢复特性及憎水性的迁移特性。低温模拟试验表明,低温下憎水性有一定程度的下降,应针对性地开发应用于低温地区的高温硫化硅橡胶,并制订新的判定准则。最后对硅橡胶材料老化试验方法进行了讨论,三种试验方法各有其特点,但在短时间内对长期运行性能进行评估,应进一步积累实验室经验,提出1000h盐雾法和5000h老化试验法污液盐度或流速的合理试验条件和现行标准中应规定的允许蚀损开裂数试验判据,从而达到用人工加速老化来准确评估绝缘于长期运行性能的目的。     

220kV输电线路不明原因跳闸事故分析

由于复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,在电力系统中得到广泛的应用。随着复合绝缘子运行时间及使用数量的不断增加,不明原因闪络事故频繁发生。笔者结合长沙地区一起典型的220 kV输电线路不明原因跳闸事故,将事故现场情况与理论分析计算结合。分析了复合绝缘子伞裙结构、憎水性与表面场强分布等因素对鸟粪下落造成复合绝缘子闪络...