覆冰地区交流输电线路复合绝缘子伞裙结构的电场分布优化

复合绝缘子在我国20多年的使用表明:与瓷和玻璃绝缘子相比,其防污闪性能优异,但防冰闪性能较差;伞裙结构是影响其冰闪电压的重要因素。基于此,模拟实际输电线路运行中的复合绝缘子覆冰情况,选取数种伞裙结构的35kV和110kV复合绝缘子进行了带运行电压覆冰试验。试验表明,同电压等级、不同伞裙结构的复合绝缘子其冰闪电压差别很大。根据试验数据进行了仿真计算,从电场角度分析了伞裙结构对冰闪电压的影响,计算结果与试验结果比较相符。最后,对该2种电压等级的绝缘子伞裙结构分别进行了优化。仿真分析表明,在相同覆冰条件下,优化后的绝缘子电场特性比优化前有了明显改善。     

交流电场对220kV复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

为补充完善高电压等级复合绝缘子带电覆冰的研究,以复合绝缘子FXBW-220/100为试品,在大型人工气候实验室对其进行了带电与不带电人工覆冰试验。利用试验结果分析了电场对复合绝缘子覆冰及闪络特性的影响,并针对试验现象给出了合理的解释。结果表明:电场对覆冰绝缘子覆冰的影响主要为电场的极化作用和几种常规放电等带来的热效应;电场的强度、场线的均匀性对复合绝缘子覆冰也有重要影响。带电情况下绝缘子覆冰的其它结论包括:带均压环的绝缘子的高压端不易发生桥接;复合绝缘子大部分伞面覆冰冰层结构密实、光滑、透明;带电情况下雨凇冰棱密度小于不带电情况下雨凇冰棱密度,且随着外加电压的提高而减小;均压环冰棱密度随着外加电压的提高而增加;绝缘子覆冰质量随着外加电压的提高呈先上升后降低的趋势;绝缘子50%闪络电压随着外加电压的提高呈先降低后升高的趋势。     

四分裂导线运行电流分组融冰方法与现场试验

输电线路导线覆冰事故严重威胁电力系统的安全、可靠运行,特别是500 kV 网架主干线路一旦发生覆冰事故,可能导致系统解裂.提出了利用四分裂导线运行电流分组融冰方法,并进行了现场试验验证.研究结果表明:四分裂导线采用绝缘间隔棒,并在需要融冰的线路档距两侧安装合适的分合闸控制开关,可将分裂导线运行电流集中到某一根子导线或某一组子导线上,从而提高该融冰子导线电流密度并实现融冰;四分裂导线的覆冰形状和类型与气象环境参数有关;四分裂导线融冰过程包含导线升温冰层旋转阶段、冰层融化阶段和冰层脱落3个阶段;采用合理的四分裂导线运行电流分组融冰方法,可以实现四分裂导线融冰和脱冰,其融冰快慢与电流、环境温度、风速等有关     

ZS-126/4型支柱绝缘子的交流覆冰闪络特性

为研究支柱绝缘子交流覆冰闪络特性,以110kV支柱绝缘子ZS-126/4为试品,在大型多功能人工气候实验室开展了试验研究。比较了固体涂层法(SLM)与覆冰水电导率法(IWCM)2种不同染污方式对其冰闪电压的影响,分析了覆冰水电导率、染污盐密、覆冰质量、覆冰密度对110kV支柱绝缘子ZS-126/4覆冰闪络特性的影响。研究结果表明,110kV支柱绝缘子ZS-126/4最低闪络电压与覆冰水电导率、染污盐密、覆冰质量、覆冰密度满足负幂指数函数关系,得到的拟合公式计算结果与试验结果的误差<10%。研究结果可为我国重覆冰地区变电站支柱绝缘配置和设计提供参考。     

硅橡胶表面分离水珠放电特性的研究

通过试品模拟试验研究了硅橡胶表面存在单个和多个水珠时的放电特性 ,分析了洁净硅橡胶表面凝结水珠时的闪络过程。结果表明 ,硅橡胶表面的分离水珠使水珠、硅橡胶和空气的三者交接处的场强加强 ,产生强烈局放以及间歇式的小电弧 ,水珠周围局部丧失憎水性和电场力的作用使水珠拉长 ,场强进一步加强发生闪络。     

高海拔现场标准悬式绝缘子的交流污闪特性

绝缘子污闪特性是对高海拔地区输电线路进行外绝缘选择时需考虑的重要因素之一。目前大多数研究是在人工模拟条件下进行的,文章通过理论分析提出了高海拔条件下的污闪模型,并在高海拔现场试验研究了标准悬式绝缘子XP-70的交流污闪特性。结果表明,高海拔条件下的气压对污闪电压影响的特征指数为0.51。高海拔现场的试验研究结果表明,海拔升高,环境温度上升,污闪电压下降,污闪电压正比于绝对温度之比的幂函数,其温度影响指数为0.23。因此,文章提出研究高海拔条件下的污闪电压不仅应考虑气压的影响,而且不能忽视温度的影响。     

间插布置绝缘子串的交流冰闪特性

绝缘子覆冰闪络严重威胁电力系统的安全运行。在人工气候室模拟绝缘子覆冰,比较分析了3种间插方式(“2+1”、“3+1”和“4+1”组合)对悬式玻璃绝缘子串冰闪特性的影响。结果表明：间插布置可提高绝缘子串的冰闪电压,其中“3+1”方式较为理想;冰闪电压与绝缘子串长呈一定的非线性关系,常规串的线性度相对较好;冰闪电压与覆冰前绝缘子表面的污秽度(附盐密度)成负指数幂函数关系,间插布置方式的污秽度影响指数小于常规串。通过对试验结果的分析,提出覆冰绝缘子串50%冰闪电压与串长和附盐密度的关系表达式。     

低气压下绝缘子串直流污闪放电过程

绝缘子污秽闪络事故严重威胁电力系统的安全可靠运行,目前国内外对污闪机理的研究主要是以平板模型为基础.本文借助于高速摄像机开展低气压下绝缘子串直流污闪过程研究,结果表明,低气压下绝缘子串直流污闪放电过程中局部电弧的产生与发展存在随机性,且存在多电弧现象;局部电弧发展过程中存在飘弧现象,即局部电弧由沿面电弧和空气间隙电弧两部分组成;低气压下染污绝缘子串闪络距离小于爬电距离;染污绝缘子串直流起弧电压比闪络电压约低15%～35%;低气压下染污绝缘子串更容易起弧,且海拔越高,局部电弧的燃弧时间越短;局部电弧形状与污秽、气压等有关.     

染污绝缘子串直流污闪放电模型及验证

绝缘子污秽闪络事故严重威胁电力系统的安全可靠运行,目前国内外对污闪机理的研究主要是以平板模型为基础.本文以7片串XP-160绝缘子为例,开展染污绝缘子串直流污闪放电模型研究.提出染污绝缘子串直流放电过程的电路模型是由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成;根据模型计算所得的临界污闪电压与实测值的误差在7%以内;得到泄漏电流大于200mA时,染污绝缘子串局部电弧的综合受力中热浮力起主导作用,解释了局部电弧发展中存在飘弧现象的原因.     

高杆塔下击距系数的研究

从静电场出发研究了高杆塔下击距系数β,利用自编程序仿真得出β=1.18-h/108.69,即β随着杆塔高度h 的增加而减小;雷电流幅值对β无影响。利用引入β的改进电气几何模型分析实际线路绕击耐雷性能,结果表明该β公式算出的跳闸率与该线路运行情况比较吻合。