绝缘子覆冰及其电气试验方法探讨

绝缘子覆冰及其电气特性试验方法是严重覆冰地区外绝缘设计的重要基础,但至今尚无该试验方法的标准。在总结国内外现有试验方法的基础上,参照IEC507和IEEEStd4等高压试验标准,提出了表征绝缘子覆冰的特征参数,探讨和分析了绝缘子覆冰及其电气性能的试验方法、试验程序以及对其试验电源的要求。结果表明,绝缘子覆冰分为人工覆冰和自然覆冰,人工覆冰常用不带电和带电覆冰,电气特性的主要试验方法有耐受法、平均闪络电压法和U形曲线法等,其中U形曲线法用于融冰期,耐受法、平均闪络电压法既可用于融冰期也可用于覆冰期,覆冰绝缘子的试验电源满足污秽绝缘子试验电源要求即可。     

再次面临电网冰雪灾害的反思与思考

随机性电网覆冰事件有7~12年的重现期,没有发生电网冰雪灾害并不能说明采用的方法和策略完全正确,只有在严重覆冰积雪的极端条件下才能检验研究的全面性和完善性。冰冻积雪自然灾害是具有不可抗拒性的,10年以后的今年再次遭遇较为严重的冰冻积雪气候,使人们认识到再好的单一方法也有局限性,并不能解决面临的各种问题。我国在电网覆冰积雪防御方面取得了突破性成果,但对于冰冻积雪的气候条件形成的灾害、覆冰积雪形成的致灾机理和灾害防御方法与技术的这种世界性难题,国内外并未很好解决,仍然需要继续深入研究和探索。根据作者几十年的研究总结,肯定了我国在电网防冰减灾领域取得的突破性成果和国际领先地位,同时也发现了现有成果在工程应用中的局限性。以科学的态度阐述了电网覆冰是一个随机性的复杂事件,面对这样一个国际性难题,国内外在过去80年的时间里一直在不停研究和探索,不断取得了重要进展,但仍有很多未解决的理论和技术难题。因此,防冰减灾研究上不能局限于已经取得的成果,应在现有研究成果的基础上,根据高可靠性智能电网发展的要求,持续坚持深入研究,以适应人们对美好生活日益追求的发展需要。     

风速对500kV同杆双回线路绕击耐雷的影响

在分析 5 0 0 k V同杆双回输电线路绕击耐雷性能时考虑风速的影响后改进了击距法 ,就此自编程序计算的结果更能反映实际情况     

工作电压下110kV交流绝缘子串覆冰特性研究

绝缘子覆冰严重威胁输电线路的安全运行。国内外已有许多关于绝缘子覆冰闪络导致电力系统故障的报道，对绝缘子覆冰过程及其特性开展深入研究具有重要意义。文中在人工气候室模拟自然覆冰条件，对7片XP-70、XWP-160瓷绝缘子串和FXBW4-110/100合成绝缘子在运行电压（相对地电压64kV）下和不带电情况下的覆冰特性进行了试验研究。分析了带电和不带电对绝缘子覆冰的影响和差异，结果表明：带电与不带电条件下绝缘子覆冰状况有差异，带电覆冰下绝缘子高压端不易被冰棱桥接，绝缘子带电时覆冰密度比不带电时覆冰密度小，且带电时绝缘子表面覆冰多呈松针状。绝缘子覆冰密度与电场强度、绝缘子材料、结构、形状、覆冰水电导率等有关。     

两种不同染污方式下绝缘子交流闪络特性的比较

染污绝缘子在雾、露等不利气象条件下,将可能发生绝缘子的污秽闪络,并且随着工农业生产的迅速发展,污秽程度的日益加剧,电力系统的污闪事故发生更加频繁,危害更加严重。IEC及我国推荐了几种不同的人工污秽方式以进行绝缘子闪络特性的试验研究,但对于各种人工污秽方式之间的差异并没有给予说明和研究。文中以XP-70绝缘子为例对浸污法、定量涂刷法两种不同的染污方式下绝缘子交流闪络特性进行了分析和比较。结果表明:不同染污方式下绝缘子的闪络特性有一定的差异;定量涂刷法受人为因素的影响比较大;不同惰性材料物质下的染污绝缘子闪络特性有所不同;盐密/灰密对不同染污方式下的闪络特性的影响有一定差别。     

人工污秽下盐/灰密对普通悬式绝缘子串交流闪络特性的影响

污闪是电力系统的严重自然灾害之一,国内外对盐密(ESDD)的影响进行了大量的研究,但对灰密(NSDD)影响的研究较少。文中以7片串普通悬式绝缘子XP-160为试品,在人工雾室中进行了大量的人工污秽试验,分析了ESDD和NSDD的变化对人工污秽绝缘子交流闪络电压的影响。试验结果表明:在人工污秽试验中,ESDD和NSDD均对绝缘子交流闪络电压有影响,与ESDD对人工污秽绝缘子串绝缘子交流闪络电压的影响一致,人工污秽绝缘子串交流闪络电压与NSDD也呈幂函数关系。在对交流闪络电压的影响上,ESDD和NSDD是相互独立的。因此,污区的划分不仅应考虑ESDD,同时也应考虑NSDD。对于7片串XP-160,文中还给出人工污秽试验条件下绝缘子串的交流污闪电压表达式。     

布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络特性的影响

直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响，以2种典型直流瓷绝缘子(XZP-210和XZP-300)为试品，在人工雾室中通过试验研究了悬垂单串布置(I型)、悬垂双串布置(II型)和V型布置绝缘子串的直流负极性污闪特性，分析了布置方式对负极性污闪电压的影响。结果表明：直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响；在不同污秽程度下，V型布置时直流污闪电压比I型布置时高14.5%~25.9%，II型布置则比I型布置低4.2%~9.0%；且随着污秽程度的增加，V型布置相对于I型布置的污闪电压提高的百分数和II型布置相对于I型布置降低的百分数均增大。     

低气压下三种覆冰支柱绝缘子直流闪络特性研究

根据人工气候试验室内三种支柱绝缘子的人工覆冰直流闪络试验结果，分析了低气压下覆冰对支柱绝缘子直流闪络特性的影响。结果表明：不同伞裙结构对重冰条件下的三种支柱绝缘子的直流闪络电压影响不明显，但对临界闪络电流的影响较大；低气压下，三种支柱绝缘子的闪络电压和临界闪络电流下降明显；三种绝缘子覆冰闪络的极性效应不明显。     

覆冰程度对复合绝缘子直流覆冰闪络特性的影响

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外采用绝缘子覆冰质量(m)、旋转导体覆冰厚度(D)或绝缘子表面覆冰厚度(d)等表征绝缘子的覆冰程度。为了解覆冰程度对绝缘子冰闪电压的影响,开展了不同覆冰程度下500kV复合绝缘子短样直流冰闪特性的试验研究,分析了绝缘子覆冰质量、旋转导体覆冰厚度和绝缘子表面覆冰厚度对复合绝缘子冰闪电压的影响。结果表明:盐密为0.05mg/cm2且单支绝缘子覆冰质量为5.0kg时复合绝缘子直流冰闪梯度约为77kV/m;m、D或d均可表征绝缘子的覆冰程度,且具有等价性关系,即d=1.06D0.78和m=3.52lnD-5.37。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。     

环境参数对绝缘子表面覆冰增长的影响

覆冰严重威胁电力系统的安全运行,国内外对输电线路覆冰机理、增长过程和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对绝缘子覆冰增长预测模型及相关试验研究甚少,因此开展了LXP-160玻璃绝缘子在不同覆冰环境参数下其表面覆冰增长的试验研究,分析了温度、水滴颗粒直径(MVD)、风速等对绝缘子表面覆冰增长的影响,得到了采用旋转监测导体覆冰厚度d1、绝缘子表面覆冰厚度d或绝缘子覆冰质量m来表征绝缘子的覆冰程度之间的等价性关系。结果表明:水滴颗粒直径、风速越大或温度越低,绝缘子表面覆冰增长越快,其冰棱越长且越粗;温度对绝缘子覆冰类型有影响,当风速小于0.5m/s、液态水质量浓度110g/m3,MVD为130μm,温度小于-8°C时,绝缘子表面覆冰类型为雨凇,温度为-11°C时,绝缘子表面覆冰类型为硬雾凇;d1、d和m之间关系为d=0.684d11.09和m=0.828lnd1-1.186。研究结果可为揭示绝缘子覆冰机理提供参考。