特高压交流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了特高压交流架空线路用1000kV系列棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况。以硅橡胶为基料,进行了改性配制的研究试验,结果表明,伞套材料的耐电痕化和蚀损性能与分子量、硫化剂、填料及加工条件等有关,但填料对其影响最大;由两个复合元件组成的复合绝缘子对电场分布没有任何改善,同时元件连接处不加装均压环时,会引起局部的场强集中,尤其是由1/6和5/6两元件组合而成的复合绝缘子,故采用整体单只复合绝缘子比由两个元件组合而成的复合绝缘子好;均压环配置采用大、小均压环结构,可以最大限度地改善绝缘子端部金具与硅橡胶复合界面处的电场分布,对防止电晕、电蚀,提高绝缘子运行可靠性十分有利。     

进口500kV复合绝缘子断裂原因分析与研究

对X.M公司、M.K公司和D.H公司产500 kV复合绝缘子的断裂原因分析、试验、研究、论证和模拟仿真电场分布理论计算,结果表明:X.M公司的复合绝缘子存在严重的质量问题;M.K公司的复合绝缘子在采取措施后可以继续使用;D.H公司非标加工的500kV/300kN级复合绝缘子,其芯棒密实性、渗透性能不符合标准要求;建议500 kV复合绝缘子应选用耐酸芯棒,优质、合理的硅橡胶配比胶料,经高温硫化的伞套材料;采用迷宫形端部金具密封结构及高温硫化硅橡胶模压密封,且护套整体厚度至少≥5 mm;对500 kV复合绝缘子下端部50 cm区域内适当增加护套厚度;对均压环的环径和管径大小最佳尺寸以及安装位置,还需试验验证,以优化合理配置均压环,确保有效提高复合绝缘子的使用寿命,确保500 kV线路电网的安全运行。     

复合绝缘子伞型结构对电场分布的影响

复合绝缘子的结构特点以及安装环境导致其电位分布不均匀,两端金具附近具有强电场区.随着电压等级和复合绝缘子结构高度的增大,这种现象愈加严重.强电场将导致外绝缘介质和金具表面发生电晕放电,降低绝缘子的运行寿命,对电力安全运行造成严重威胁.笔者通过对110kV、220kV的普通伞型与特殊伞型4种复合绝缘子的电场对比计算表明,...     

1000kV输电线路玻璃绝缘子串均压环优化设计

控制绝缘子串电场强度及电位分布是保证线路绝缘子运行可靠性的关键问题。为控制绝缘子串表面和高压端金具电场强度,采用有限元法,对玻璃绝缘子串电场强度及电位分布进行计算。基于控制变量法,研究了大小均压环的安装位置、环径及管径对电场强度的影响,从控制电场的角度得到大小均压环的合理参数。计算结果表明:加设大小均压环的前1/10长度玻璃绝缘子串承担电压比例由44.6%降至28.8%,下降百分比为48.86%;均压环、玻璃绝缘子及高压端金具表面最大电场强度分别为6.4 kV/cm、4.6 kV/cm、4.2 kV/cm远小于空气击穿场强。     

110kV线路复合绝缘子并联间隙的工频电压与电场分布计算

针对中国110 kV输电线路遭雷击闪络后工频续流损坏绝缘子及其金具,导致线路事故的实际情况,开展了110kV架空线路并联间隙防雷保护装置的研究.应用三维有限元法分别对110kV交流单联悬垂串和双联悬垂串复合绝缘子在均压环、均压引孤环和角形电极下的工频电压和电场分布进行了计算.计算结果表明,设计的并联间隙使复合绝缘子串的...     

加装瓷绝缘子元件对330kV耐张复合绝缘子串电场的影响分析

为提高330 kV耐张复合绝缘子串的绝缘水平,通过电场分析,对绝缘子串不安装均压环、单独安装均压环或均压屏蔽环、同时安装均压环和均压屏蔽环以及加装一片xp-100瓷绝缘子等五种情况下的电场分布做了仿真计算。结果说明,均压屏蔽环对于降低绝缘子串连接区、连接金具、均压环及导线上的电场强度有显著作用,但其自身的电场强度却无法降低。在绝缘子串下端加装一片盘型悬式瓷绝缘子可有效降低均压屏蔽环上的电场强度,有助于提高绝缘子串的绝缘水平。     

内电极和均压环配置法优化复合绝缘子的沿面电场和电位分布

对复合绝缘子的电场和电位分布进行了研究,提出了优化复合绝缘子电场和电位分布的内电极和均压环配置法。该方法是在复合绝缘子的玻璃纤维芯棒两端内嵌细金属内电极;导线侧配置内电极和均压环,而杆塔侧仅配置内电极。在复合绝缘子的导线侧,内电极、金具和均压环之间形成低电场区,降低了该部分绝缘承担的电位分布。在杆塔侧,内电极与杆塔侧金具等电位,内电极所伸入、涵盖的绝缘处于内电极与杆塔侧金具形成的轴向低电场区,降低了该部分绝缘承担的电位;而内电极尖端及以下形成较高电场,抬升了内电极尖端以下的部分绝缘所承担的电压。仿真和试验研究均表明,内电极和均压环配置法能有效地提高均压装置的均压、屏蔽和导弧效果,抑制绝缘子的电晕放电和电蚀损,并实现复合绝缘子的电场和电场分布较大程度的均匀化。而且该方法具有节省金属资源、减少现场安装工作量等优势。     

500kV棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断的预防措施

对500kV复合绝缘子芯棒脆断事故的发生原因进行了分析,指出芯棒断裂是由于绝缘子电压分布严重不均及均压环设计、安装不规范引起导线端电场畸变所致。通过对原线路双联悬垂复合绝缘子下垂式线夹挂点进行"八"字形改造;利用下垂式线夹缩短的距离在导线侧增挂玻璃绝缘子;新建线路采用特制复合绝缘子与玻璃绝缘子组合方式,使复合绝缘子均压环,接头连接处远离高压端,改善了复合绝缘子的电场分布,降低了复合绝缘子导线端承受的电压,消除了畸变电场,避免了棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断,取得了良好的效果。     

110 kV棒形悬式复合绝缘子绝缘包覆均压环设计与试验研究

复合绝缘子安装均压环后减少了高压端和低压端的电弧距离,易受鸟害的影响,发生鸟粪闪络事故.为减少鸟害故障的发生,采用绝缘包覆的方法对普通均压环进行绝缘化改造,首先建立了三维仿真模型,分析了复合绝缘子电场分布规律,然后设计并制作绝缘均压环,通过模拟现场运行条件,测量了复合绝缘子周围的电场分布以及均压环周围放电情况,最后模拟了鸟粪闪络模拟试验,测试了绝缘包覆均压环电气绝缘性能.研究结果表明:绝缘包覆均压环与普通均压环的均压效果基本一致,绝缘包覆层对复合绝缘子沿面电场分布影响较小,对均压环周围的电晕放电影响也微乎其微.在同等条件下,还一定程度上减小绝缘子表面的最大场强.人工模拟鸟粪闪络试验表明,绝缘包覆均压环可以显著提高复合绝缘子的鸟粪闪络电压,从而降低鸟粪闪络发生的概率.     

±800kV直流复合横担塔斜拉复合绝缘子均压环优化设计

输电线路复合横担铁塔能有效提高其风偏闪络、鸟粪闪络和覆冰闪络性能,降低杆塔高度和提高导线对地距离等优点,在特高压输电线路中得到了实际的运用。但根据现场运行经验,发现复合横担铁塔斜拉绝缘子的均压环固定螺栓有轻微电腐蚀,可能是由于该处电场强度较高,在一定的环境条件下易发生电晕放电。因此建立了±800 kV直流输电线路复合横担铁塔三维仿真模型,研究了双均压环结构下大均压环管径、环外径和抬高距对斜拉复合绝缘子、支柱复合绝缘子、均压环和固定螺栓表面的电场分布的影响。根据绝缘层和金具表面控制电场强度要求值对大均压环结构参数进行优化设计,然后按照优化方案对实际线路进行了改造,现场运行情况良好。本结果可供±800 kV直流输电线路复合横担塔斜拉绝缘子均压环的运行、维护和改造提供参考。     

复合绝缘子芯棒脆断原因分析

分析了河南省2起220kV输电线路复合绝缘子芯棒断裂掉串的原因。断串均发生在绝缘子的高压端,端口垂直于芯棒轴线,断口大部分光滑平整;产品采用内锲式连接工艺、室温硫化硅橡胶封堵和普通芯棒;发生断串的档距都接近700 m,属于大档距。结合拉力抽检实验,提出220kV以上输电线路,应采用压接式复合绝缘子,其端部采用高温硫化硅橡胶、多层密封工艺,采用耐酸芯棒;对于大跨越线路段,全部采用双悬垂串、"V"形串或"八"字形串绝缘子,并尽可能采用双独立挂点。     

浅析浙江省多雷区送电线路外绝缘配置的选择

针对多雷区送电线路特点,对玻璃、复合两种绝缘子的特性、参数进行对比,得出,110kV线路玻璃绝缘子的耐雷水平是复合绝缘子的138%,220kV线路为132%;110kV线路玻璃绝缘子的有效泄漏比距是复合绝缘子的116%,220kV线路为117%。并提出了在多雷区送电线路上,应选择玻璃防污绝缘子,既提高了线路的耐雷水平,又兼顾了绝缘子耐污水平,从而降低了送电线路雷击跳闸率和运行维护成本;对粉尘污染严重段,采用了复合绝缘子与玻璃绝缘子组合,排除了高压端芯棒易受损脆断的隐患。     

三种绝缘子性能及其在特高压线路应用研究

对三种绝缘子的预期寿命、失效检出率、机械强度、尺寸重量、电击穿强度、电压分布、耐电弧性能、掉串事故、耐污性能应用场合和经济性分别进行比较。结合日本和俄罗斯特高压线路绝缘子选型经验,比较了我国±800kV直流特高压线路和1000kV交流特高压线路绝缘子选型区别,得出主要结论:在我国特高压线路上,Ⅱ级及以上污秽地区可考虑采用复合绝缘子;0和Ⅰ级污秽地区可考虑采用玻璃绝缘子;特高压直流输电线路上应考虑采用复合绝缘子。对于复合绝缘子在特高压线路应用中存在的问题,可以在导线侧挂若干个玻璃防污绝缘子来改善芯棒脆断;合理设计复合绝缘子的均压环来改善电压分布不均匀;采用合理的招弧设计来改善雷击闪络性能;采用2只组合结构来改善工频大电弧性能。     

±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。     

±660kV直流复合绝缘子的研制

介绍了±660 kV直流复合绝缘子硅橡胶配方优化设计、均压环优化设计,原材料选用与处理以及其它新技术和新装备的应用情况。对复合绝缘子的伞裙进行优化设计后,不仅改善了其直流污闪特性,明显提高了单位绝缘距离的污闪电压,而且能够在减少积污、提高耐湿闪能力方面起到积极的作用;加装所设计的均压环后,能有效的抑制起晕场强,满足不起晕的要求;采用优化的硅橡胶配方显著提高了硅橡胶伞裙护套的工艺性能、耐漏电起痕性能和憎水性;改进HTV密封设计和选用芯棒新材料能够为产品长期安全运行提供可靠保证;试验结果表明,研制的±660 kV直流棒形悬式复合绝缘子系列产品能够满足±660 kV直流输电线路的使用要求。