500 kV高海拔紧凑型输电线外绝缘特性及绝缘配合

为了获得德宏—墨江交流500kV单回紧凑型输电线路杆塔间隙的放电特性参数,为工程设计提供依据,针对该工程塔型及金具特点,采用模拟真型杆塔试验研究方法,开展了边相及中相V串导体对杆塔间隙的标准操作冲击、长波前操作冲击(波前500μs、1000μs)和标准雷电冲击电压放电特性试验研究,获得了多条50%放电电压特性曲线及不同波前时间操作冲击放电电压的差异。根据试验及过电压计算结果,推荐海拔2500m、3000m下相地最小绝缘间隙分别取4.2m和4.3m。     

500 kV可踩踏复合绝缘横担塔设计及真型试验

依据张南-昌平Ⅲ回500 kV线路(北京段)昌平站出线段实际情况,设计开发500 kV可踩踏复合绝缘横担窄基直线塔.横担结构采用简单紧凑的“两拉两压”形式,省去悬垂绝缘子串,减少因塔头风偏放电造成故障现象,在压杆中间间隔布置脂环族环氧伞裙,使结构具备可踩踏功能.依据原有线路形式,考虑铁塔塔型结构、空气间隙要求、仿真计算预留安全系数工况下的挠度变形,确定产品结构高度、芯体直径.分析结构在断线、大风90°、覆冰3种严苛工况下受力失稳情况.结果 表明:整体一阶屈曲系数均大于2.5,各部件轴向应力均远小于金属及复合材料力学强度,设计结构的安全性高.1∶1真型试验塔整塔力学性能及上相可踩踏复合绝缘横担电性能测试结果均能满足标准及设计要求.     

配网复合绝缘横担防雷试验研究及耐雷水平计算

传统铁横担上使用的绝缘子雷电冲击50%击穿电压(U_50%)比较低,存在绝缘导线雷击断线的情况。因此,绝缘性能好、强度高、质量轻的复合绝缘横担开始受到人们的广泛关注,有利于提高配电网的耐雷水平。为了进一步研究复合绝缘横担的防雷性能,本文在不同海拔地区开展雷电冲击闪络试验,得到了10 kV复合绝缘横担的U_50%和伏秒特性曲线。并在试验的基础上,利用电磁暂态程序(ATP-EMTP)建立了10 kV线路雷击仿真模型,分析计算复合绝缘横担的耐雷水平。结果表明：在海拔为22 m地区,复合绝缘横担的正、负极性U_50%分别为415.43 kV和589.14 kV,而针式绝缘子的正、负极性U_50%分别为151.05 kV和200.77 kV。在海拔为2 100 m地区,复合绝缘横担的耐雷水平降低了20%左右,但仍远高于针式绝缘子。因此,复合绝缘横担展现出优异的防雷性能,具有广阔的应用前景。     

35 kV输电线路复合绝缘横担技术研究及应用

为研究复合绝缘横担在35 kV输电线路中的设计选型,针对材料工艺、电气方案、结构方案等方面进行可行性分析,对复合绝缘横担拉压杆进行有限元受力分析,并对复合绝缘横担进行实际应用验证。结果表明：35 kV输电线路复合绝缘横担选用缠绕成型的E-玻璃纤维/环氧树脂复合材料,并采用单支柱单斜拉结构形式,其结构满足力学性能要求。复合绝缘横担应用于试点工程以来,运行状况良好。     

基于有限元的500 kV复合绝缘横担电场分布仿真分析

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛,然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题,针对此,本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型,利用COMSOL有限元分析软件对500 kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外,为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性,建立了500 kV复合绝缘横担缩比模型,并确定缩比模型的试验电压。结果表明：复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端,电场强度为3.82×10⁵ V/m,斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%,最大电场强度为3.3×10⁵ V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时,使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV,为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。     

500 kV绝缘横担杆塔电气性能分析

随着国家加大超/特高压输电线路的建设力度,对输电线路杆塔的绝缘性能要求也越来越高。结合绝缘杆塔的国内外研究应用现状,提出绝缘杆塔的结构型式;以绝缘横担杆塔为例,参考500 kV单回路酒杯型杆塔,计算了绝缘横担杆塔和普通铁塔的绝缘水平,并在此基础上分析了两者在电气性能上的差异;从减少绝缘子片数和缩短横担长度2个方面分析了其对绝缘杆塔电气性能的影响。研究结果表明：绝缘横担杆塔在工频电压、操作过电压以及雷电过电压下的绝缘裕度都要高于普通杆塔;要实现绝缘杆塔安全性和经济性的统一,可以在减少绝缘子片数的同时适当缩短绝缘横担长度。     

实芯复合绝缘横担性能的稳定性

目前,３５ｋＶ输电线路多采用瓷质绝缘横担,但瓷质绝缘横担因存在易碎,大爬电距离表面工艺复杂等问题,限制了其发展,保定电力修造厂研制了实芯复合绝缘横担,该横后在绝缘材质性能,机械性能,徐变性能及弯曲振动性能等方面通过试验,均未出现异常现象,稳定性良好,根据有关资料认为,复合绝缘横担外绝缘材质在大气环境下运行寿命可达２５年以上。     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担是一种新型材料的横担,它体积小、质量轻、电气性能优越且机械强度高。复合绝缘横担在220kV双回路钢管杆中的成功应用很好地解决了500kV练塘变电站220kV出线工程中遇到的预留走廊宽度小的问题。详细介绍了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验以及最终施工实施的全过     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担体积小、质量轻、电气性能优越、机械强度高,介绍了在500 kV练塘变电站220 kV出线工程的双回路钢管杆中成功应用复合绝缘横担的实例,解决了预留走廊宽度小的实际问题,叙述了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验、最终施工实施的全过程,该实例是国内复合绝缘横担首次在220 kV架空输电线路中的应用,可为今后复合绝缘横担的推广应用提供技术支撑。     

12 kV复合绝缘开关设备的绝缘特性研究

采用复合绝缘代替纯空气绝缘的金属封闭开关柜,实现了空气绝缘开关柜的小型化。但其多种绝缘介质以及绝缘界面共存的复杂结构,对电场分布以及其绝缘能力的评估带来了很大的困难。文中针对空气绝缘开关柜中的固封—手车式断路器触臂处复合绝缘结构进行了研究,通过对不同绝缘结构和绝缘材料在各电气间隙情况下的绝缘能力进行仿真和试验,结果表明:电场仿真中的最大电场强度不能作为评判复合绝缘击穿的标准,复合绝缘结构中的关键部位,如小间隙、界面等处的电场大小对绝缘耐受能力具有决定性的意义。研究结果为复合绝缘结构设计及仿真提供有益的参考。     

10 kV绝缘横担的轻量化设计及应用研究

为充分发挥绝缘横担轻质高强的特点,提高绝缘横担的使用寿命,满足腐蚀严重区域的使用需求,引进高强铝合金材料对10 kV绝缘横担进行轻量化设计及应用研究.从横担芯体、中间固定金具及配套附件三个方面对绝缘横担进行了轻量化的结构设计,采用有限元软件进行了详细的计算分析,为试制提供技术支撑.采用高强铝合金材料对方棒和T形绝缘横担的中间固定金具和配套抱箍进行了试制,并进行了抗弯、抗拉和抗扭测试,结果均满足要求.为了验证铝合金材料金具在绝缘横担中使用的稳定性,对方棒绝缘横担进行了热机循环试验,然后对两端金具进行抗拉试验,结果表现良好.经统计,高强铝合金材料在10 kV绝缘横担中的应用,大幅降低了整体质量(减轻近40％),可大大减少安装运输成本.     

复合绝缘横担在10 kV配电架空线路防雷中的应用探讨

在10 kV配电架空线路故障中,雷击是造成配电架空线路故障的主要因素,配电架空线路跳闸以遭受感应雷击为主.在10 kV配电架空线路中应用了复合绝缘横担进行防雷,其各项性能测试均满足线路防雷和安全运行的要求.复合绝缘横担结构简单、免维护,能够有效解决配网架空线路雷击跳闸问题,是一种具有较好应用前景的10 kV线路防雷装置...     

500kV SF6气体绝缘电流互感器绝缘故障的分析

本文介绍了500 kV主变压器差动保护动作的异常情况,现场检查发现5013 SF6气体绝缘电流互感器C相底座固定螺栓及接地连接处有过流痕迹,解体检查盆式绝缘子表面可见明显裂纹.对比故障相、正常相设备解体及盆式绝缘子射线层析检测结果,推断C相盆式绝缘子生产制造中存在杂质隐性缺陷,造成其局部内应力和电场不均匀,长期运行过程中,镶嵌件部位应力集中形成裂纹,逐步发生局部放电至贯穿性击穿,导致底座基础及接地螺栓处放电,主变差动保护动作.据此,提出增强盆式绝缘子入厂品控,加强同类型同批次设备巡视维护,严格落实运输要求等运检预防措施,以保障设备安全运行.     

500kV SF6气体绝缘电流互感器绝缘故障的分析

本文介绍了500 kV主变压器差动保护动作的异常情况,现场检查发现5013 SF6气体绝缘电流互感器C相底座固定螺栓及接地连接处有过流痕迹,解体检查盆式绝缘子表面可见明显裂纹.对比故障相、正常相设备解体及盆式绝缘子射线层析检测结果,推断C相盆式绝缘子生产制造中存在杂质隐性缺陷,造成其局部内应力和电场不均匀,长期运行过程中,镶嵌件部位应力集中形成裂纹,逐步发生局部放电至贯穿性击穿,导致底座基础及接地螺栓处放电,主变差动保护动作.据此,提出增强盆式绝缘子入厂品控,加强同类型同批次设备巡视维护,严格落实运输要求等运检预防措施,以保障设备安全运行.     

高海拔地区500kV变电站典型电极的外绝缘特性

为获得我国高海拔地区500kV变电站的设计依据,结合云南500kV建塘输变电工程,分别在武汉(海拔23m)、西宁(海拔2 254m)、大武(海拔3 742m),开展了模拟真型500kV变电站构架典型电极的操作冲击、雷电冲击放电特性试验研究,获得了3～6m间隙范围内操作冲击和雷电冲击放电特性曲线,并按不同的海拔校正方法对试验结果进行了校正比较和分析。试验表明:在相同的相-地间隙条件下,雷电和操作冲击的50%放电电压U50的随着海拔高度的增加而降低,但其降低趋势和程度有差异;同时操作冲击50%放电电压U50的饱和程度随着间隙距离的增加而变大。通过对比国内外不同海拔校正方法,提出适合500kV建塘输变电工程的海拔校正方法,建议高海拔地区500kV变电站雷电冲击校正方法可采用IEC 60071-2:1996标准进行海拔校正;相-地间隙操作冲击校正方法采用带m因子的修正方法进行海拔校正。     

500 kV港城变电站外绝缘放电原因分析

通过绝缘子表面污秽状况调查、人工污秽试验和电场计算来分析500 kV港城变电站外绝缘严重放电的原因,认为港城站设备上附着有含糖污秽,导致外绝缘某些区域电场增强.从而引起比较强烈和普遍的放电现象.以人工污秽试验研究了含糖污秽与不含糖污秽的放电机理,同时探讨防污闪涂料对于削弱港城站外绝缘放电的效果和长期性能.文章还基于电场计算结果提出了改善电场分布的均压环参数选择建议.     

三峡送上海直流500 kV换流站外绝缘污秽水平的研究

准确确定污秽水平对超高压直流换流站的安全经济运行至关重要.围绕三峡右岸士500kV直流工程上海换流站的选址工作,对上海青浦区白鹤、练塘两处集中的候选站址开展污秽调查,并研究和应用大气质量等盐指数的最新方法,监测和提出目前两处站址的基本污秽水平,并根据南桥换流站积污水平和运行经验,研究和提出候选点的外绝缘水平及直流支柱绝缘子ESDD的设计盐密.