低气压下的直流电弧特性

低气压下绝缘子污闪放电过程中局部电弧存在飘离绝缘子表面形成空气间隙电弧的现象。为研究低气压下沿面电弧和空气间隙电弧特性并确定二者的差异,利用三角形玻璃平板和铜球电极在人工气候室分别测试了低气压沿面直流电弧和空气间隙直流电弧特性。结果表明:随着气压降低,沿面直流电弧和空气间隙直流电弧的E-I特性明显下降;同等条件下,单位长度沿面直流电弧电压高于单位长度空气间隙直流电弧电压;泄漏电流为0·1~0·5A时,空气间隙直流电弧和沿面直流电弧的E-I特性均可按幂指数或线性表示;空气间隙直流电弧特性受气压的影响程度较沿面直流电弧特性大。研究结果为进一步揭示低气压下绝缘子串直流污闪放电机理打下了基础。     

高压直流输电线路悬式绝缘子串电压分布的测量

已研究出一项技术,应用于测量悬式绝缘子串的直流电压分布。这项技术的内容是应用一些特制的静电电压表,在一串30片的玻璃绝缘子串上,施加高达±600kV的直流电压,进行电压分布的测量。研究了影响电压的分布一些因素。研究发现,这种电压分布很不均匀,接线端的几个绝缘子上的电压比电压平均分布时的数值大得多。由于绝缘子串处于导电媒质(空气)中,而且通过绝缘子串周围空气的离子电流显著地大于通过绝缘子的泄漏电流,所以沿绝缘子串的电压分布基本上由导线和杆塔之间的电场分布来决定,而不由绝缘子本身的泄漏电阻来决定,安装均压环来调整电场分布可以有效地改善沿绝缘子串的电压分布。     

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.     

污秽绝缘子在线监测系统的设计与实现

介绍了基于遥测技术的污秽绝缘子在线监测系统的设计与实现。利用泄漏电流沿面形成的原理，通过特殊的引流装置卡，在线实时测量输电线路上绝缘子串的泄漏电流，通过统计算法求得一段周期内泄漏电流的峰值平均值、峰值最大值及大电流脉冲数，通过接力式无线传输与有线传输相结合，将数据上传到数据分析总站，运用专家知识和自学习算法对上述3类数据进行综合分析，对各污区绝缘子的积污状况做出正确的评估和预测，实现故障预警，并为准确划分污区和实现状态检修提供科学依据。     

复合绝缘子用于高压及特高压直流输电线路的可靠性研究

介绍了中国电力科学研究院在硅橡胶伞裙护套的耐直流电蚀损及漏电起痕性能、离子迁移对芯棒机械强度的影响、沿面泄漏电流对其端部金具的腐蚀以及复合绝缘子的直流污闪特性等方面的主要研究成果。现场调查和实验室试验结果表明,复合绝缘子在直流线路上使用是可行的,能够提高线路运行的可靠性,提出复合绝缘子也可以可靠地应用于特高压输电线路。     

饱和受潮条件下的绝缘子泄漏电流特性

空气湿度的大小直接影响到绝缘子表面污层的润湿情况,进而影响泄漏电流的特性。为此,针对目前电力系统大量使用的多种绝缘子,采用固体污层法试验研究了绝缘子在饱和受潮条件下的泄漏电流特性。在简要介绍了试验装置后详细分析了泄漏电流与染污程度、受潮状态、爬电比距等因素的关系,并建立了泄漏电流最大值与等值盐密、污闪电压梯度、运行电压、绝缘子串长、雾浓度之间的对应关系。这些基础规律的研究,可为绝缘子泄漏电流监测系统的正确预警和专家系统的正确分析奠定基础。     

输电线路绝缘状况在线遥测新方法

提出一种监测线路绝缘子串污秽状况的新方法,在每一基杆塔的绝缘子串导线侧安装一个分机,在线路一端或中途变电站内安装一个主机。主机的控制命令用逐级无线接力方式由近而远传给分机,各个分机的测量结果用逐级无线接力的方式由远而近传给主机,实现整条线路的绝缘子串泄漏电流的全天候在线遥测。并给出了此监测系统硬件和软件的具体设计方法。     

通过降低泄漏电流提高UHVDC盘型瓷绝缘子的抗金具腐蚀能力

高压直流输电方式为我国实现更大范围内的资源优化配置发挥着重要的作用。瓷绝缘子作为一种重要的输电线路设备,具有多年的运行经验,在机械、电气和化学稳定性等方面也具有许多优点,在中国特高压直流输电工程中被广泛采用。但是在直流电场的作用下,绝缘子表面的泄漏电流会造成绝缘子金具的电解腐蚀。为减少这种金具腐蚀的概率,将原有绝缘子作为母体,根据对金具腐蚀的理论分析,通过设置附件装置来抑制泄漏电流的产生和发展。试验结果表明,应用附件装置可以大幅度减少泄漏电流,研究结果对提高特高压直流盘型瓷绝缘子的金具腐蚀具有一定的指导意义。     

半导体釉-电瓷组合形式绝缘子串污闪特性试验分析

针对半导体釉绝缘子存在的老化耗能问题,提出了半导体釉与普通电瓷绝缘子的组合方案(S-P组合绝缘子串)。利用有限元方法对S-P组合绝缘子串进行了电位分析,进行了实际污秽闪络特性的试验,分析了这种组合形式绝缘子串的闪络过程,并与其它类型绝缘子进行了对比。试验结果表明:半导体釉绝缘子位于高压端的绝缘子串污闪特性优于其低压端污闪特性;单位绝缘长度和单位爬距的污闪电压,S-P组合绝缘子串低于半导体釉绝缘子,高于进行对比的电瓷绝缘子和一大一小复合绝缘子;维持半导体釉绝缘子表面污秽不变的情况下,普通绝缘子表面的污秽度提高,泄漏电流增大,S-P组合绝缘子串表面电位分布更均匀,产生的热量增加,抑制了沿面放电的产生,提高了污闪电压。     

直流盘形绝缘子金具腐蚀研究中值得关注的问题

直流线路盘形绝缘子金具存在电解腐蚀现象:正极线上腐蚀的是盘形绝缘子钢脚,负极线上腐蚀的是盘形绝缘子鉄帽。污秽绝缘子串受潮时,V串轴向下边缘沿面局部泄漏电流密度大,局部电解腐蚀现象比I串更为严重。为保障绝缘子长期运行机械强度的可靠性,应根据使用情况,为鉄帽和钢脚加装牺牲电极。电解腐蚀,使负极线V串的鉄帽过早出现锈蚀,引起了人们的关注,而正极线的钢脚锌套发生的腐蚀不宜观察而被忽略。在关注鉄帽装设锌环的同时,更需改进钢脚锌套的设计。     

LXY-120型绝缘子在不同湿度下泄漏电流特性的研究

空气湿度直接影响绝缘子表面污层的润湿情况,从而影响泄漏电流的特性.研究LXY-120型玻璃绝缘子不同湿度下泄漏电流特性的试验装置和试验步骤,对泄漏电流最大值随湿度变化规律和泄漏电流脉冲规律进行了详细分析,建立了泄漏电流、湿度和污秽度之间的对应关系,研究结果为LXY-120型绝缘子泄漏电流监测系统的预警和专家系统的分析奠定了基础.     

染污绝缘子污闪全过程泄漏电流波形及谐波特性分析

污闪是高压输电线污秽绝缘子沿面放电的极端结果,要预防污闪必须及时准确地做出表面污秽度的预测。为此,针对泄漏电流与绝缘子表面污秽度之间的紧密联系,基于污闪发展全过程的3区段思想,通过反复的实验测试,研究污秽沿面放电全过程中泄漏电流的3区段典型波形,提取出波形的区段变化特性;利用频域谐波分析方法,揭示出污闪过程中3区段泄漏电流的主要谐波成分的变化特点和规律;利用系统波形畸变率来分析波形质量的原理,建立了污闪发展全过程泄漏电流波形的畸变率,确立了3区段波形畸变率的变化范围。研究表明,电流波形、谐波以及波形畸变率都是泄漏电流特性很好的描述参量,这些特性参量的变化规律与绝缘子片数、污秽度和绝缘子形状等参量无关,具有可推性和一致性。实验分析证明,泄漏电流波形、谐波以及波形畸变率从图形和量值两方面出发,可以为污闪区段预警提供更明确的理论指导,有利于更清晰地建立污闪预警系统。     

基于泄漏电流的绝缘子染污状态在线监测技术的发展

从泄漏电流特性的研究、绝缘子染污状态评价的方法以及泄漏电流在线监测系统的研制等方面介绍了基于泄漏电流的绝缘子染污状态的发展动态及趋势。     

特高压直流输电线路小耐张段导线弧垂的分析

特高压直流输电线路因其铁塔高,导线粗,绝缘子金具串长、串重等固有的特点,在小耐张段导线弧垂控制中不能再依据传统的施工经验,忽略绝缘子金具串对弧垂的影响。根据一端联有绝缘子金具串的弧垂计算理论,考虑耐张塔转角对内外侧导线挂线点距离的影响,精确分析了小耐张段下绝缘子金具串对弧垂的影响,并结合工程实例进行验证。在特高压直流线路弧垂测控中考虑绝缘子金具串重量和转角塔内外侧线档挂线点距离不同的影响,并在施工操作中严加控制,可以使杆塔受力更加合理,提高线路运行安全系数。     

高压直流支柱绝缘子电化学腐蚀试验研究

讨论了高压直流支柱绝缘子金属部件在污秽条件下的腐蚀机理和影响因素。采用持续753 h的加速试验模拟腐蚀过程。试验中所用试品、腐蚀液及泄漏电量均依据现场实际。研究表明,高压直流作用下交流支柱绝缘子金属部件在潮湿和污秽环境中会发生电化学腐蚀,腐蚀强度既与绝缘子表面泄漏电流有关,又与金属件的材料和制造工艺有关。由于中国污秽问题严重,应用于恶劣环境的高压直流支柱绝缘子应考核其金属件抗腐蚀能力。     

绝缘子泄漏电流在线监测系统定量分析研究

长春超高压局现有的绝缘子泄漏电流在线监测系统的报警值均通过运行人员的经验设置,没有理论和试验依据.通过试验分析大气环境对绝缘子泄漏电流在线监测系统的影响,初步摸索出500 kV输电线路人工污秽绝缘子泄漏电流与污闪电位梯度的关系,为绝缘子泄漏电流在线监测系统的合理运行提供了依据.     

基于泄漏电流基波阻性分量的绝缘子污秽度表示方法的研究

绝缘子污秽状态判断对电网安全工作意义重大。基于污秽绝缘子串等效电路的理论分析,建立了绝缘子串泄漏电流试验回路,对洁净及不同污秽情况下的绝缘子串泄漏电流进行了测量,并利用FFT变换分析绝缘子泄漏电流频谱,提取了泄漏电流基波阻性分量,研究了泄漏电流基波阻性分量同污秽度及相对湿度间的关系。结果表明,污秽干燥情况下,绝缘子泄漏电流较小且主要为容性电流;与洁净时相比,绝缘子串染污时总的泄漏电流及其基波分量的变化并不明显,而泄漏电流基波阻性分量同污秽盐密及相对湿度呈非线性关系,低湿度情况下变化更显著,可以通过泄漏电流基波阻性分量来表示绝缘子的污秽程度,这比利用总泄漏电流进行判断更有效;高湿度情况下泄漏电流基波阻性分量法已不适合判断绝缘子污秽度。且该方法无需对绝缘子串安装集流环,保证了系统安全性。     

污秽不均匀度对XP-160绝缘子串交流闪络特性的影响

实际运行中的绝缘子上/下表面的污秽分布并不是均匀的,因此对不均匀污秽下绝缘子的污闪特性进行了研究。通过对7片XP-160标准瓷绝缘子串在污秽分布不均匀时的交流闪络特性进行试验,得到了不同盐密、不同污秽不均匀度(上、下表面盐密比,T/B)下的绝缘子串闪络特性。对不同污秽不均匀度下表面污层电导和泄漏电流与绝缘子串污闪电压的关系进行了分析,结果表明:盐密和污秽不均匀度对绝缘子串的污闪电压都有影响,且两者的影响互相独立;绝缘子串的污闪电压会随着T/B的减小而增大;7片XP-160绝缘子串的污闪电压(Uf)与附盐密度(ρSDD)、T/B分别满足幂函数和对数函数关系,通过数据拟合得到污秽影响特征指数b及不均匀污秽下修正系数C分别为0.365和0.501;不均匀污秽下,绝缘子表面污层电阻增大是导致XP-160绝缘子串交流污闪电压提高的主要原因。     

污秽绝缘子泄漏电流在线监测及数据分析

绝缘子污秽是发生污闪事故的主要原因之一,对泄漏电流进行在线监测是研究绝缘子耐污能力的一项重要手段。为获得大量的实际监测数据,对不同环境地区的泄漏电流进行了在线监测及分析。以不同地区不同环境条件下的绝缘子在线监测泄漏电流数据为例,进行数理统计和原理分析,指出沿海环境和工业水泥污染区绝缘子耐污性能与空气湿度和灰尘颗粒含量呈负相关。沿海地区在头年末至第2年上半年积污严重,其中2、3、4月份为最严重的时段,但每年随空气湿度变化不尽相同;而处于水泥污染地区的绝缘子,污秽最严重的时段是每年的6,7月份。通过对实测报警电流波形的分析,见证了绝缘子污闪的实际发展过程。结果表明,采用泄漏电流特征量来表示绝缘子污秽度的参数,不仅能较真实地反映绝缘子污秽实况,而且易实现在线检测与报警。该研究数据和结论为绝缘子耐污性能研究提供了丰富的数据和理论支持,为运行部门针对不同环境条件采取不同的抗污秽措施提供了参考和帮助。     

光电式±800kV直流绝缘子泄漏电流在线监测系统研究

介绍了一种基于虚拟仪器的光电式±800kV特高压直流绝缘子泄漏电流在线监测系统。该系统采用光供电与光传输技术,能高精度的采集微安级别的直流绝缘子泄漏电流,同时利用继电器卡实现了系统无人值守时故障自恢复。基于LabVIEW-SQL Server实现的监测系统提供了直观的人机交互界面以及声光二级报警。在南方电网特高压直流试验基地的长期监测运行表明,此系统能够精确的测量特高压直流绝缘子泄漏电流。