1 000 kV特高压变电站合成悬垂绝缘子串研究

针对1 000 kV特高压变电站绝缘子串采用瓷绝缘子片具有片数多、结构长、重量大及运维工作量大的缺点,对合成绝缘子在1 000 kV特高压变电站悬垂绝缘子串中的应用进行分析。基于已有运行经验,给出了1 000 kV合成悬垂绝缘子串的组串方案,经分析,采用合成悬垂绝缘子串可节省变电站构架投资,具有一定的技术经济性。     

合成绝缘子在1000kV变电站悬垂绝缘子串中的应用研究

针对1 000 kV特高压变电站绝缘子串采用瓷绝缘子片具有片数多、结构长、重量大及运维工作量大的缺点,对合成绝缘子在1 000 kV特高压变电站悬垂绝缘子串中的应用进行了研究。基于已有运行经验,给出了1 000 kV合成悬垂绝缘子串的组串方案。经分析,采用合成悬垂绝缘子串可节省变电站构架投资,具有一定的技术经济性。     

特高压变电站中带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压特性

由于电压等级高,组装形式多样,受上下层构架塔、相间、导线及跳线等的影响,1 000 kV变电站内盘形瓷绝缘子串的分布电压和高压侧的电场分布很不均匀,需要对其均压特性进行研究。运用三维有限元法,考虑构架塔、导线、跳线、金具及相间等的影响,仿真计算1 000 kV特高压变电站采用的带跳线Ⅱ形耐张绝缘子串的电位和电场分布,研究均压环对其分布电压的影响,比较位于不同位置的绝缘子串的电位和电场分布差异,并通过优化最终给出适用于带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压环配置方案。所得研究成果对于提高特高压变电站绝缘子的安全运行可靠性,改善特高压变电站内外的电磁环境具有重要意义,已经成功应用于我国特高压交流试验示范工程,经现场观测,运行效果良好。     

1000kV耐张绝缘子串单片绝缘子的带电更换技术

更换特高压输电线路耐张绝缘子是特高压线路带电作业技术中的重点和难点,尤其是1 000 kV特高压输电线路,由于耐张绝缘子串较长,导线应力大,因此对工器具要求高。通过分析传统更换耐张绝缘子方法中卡具的受力情况,针对传统方法存在的不足,提出了适合更换1 000 kV特高压线路耐张绝缘子串单片绝缘子的方法,设计了相应的作业卡具及液压紧线器,并在实际线路上进行了模拟作业试验,试验结果表明所述方法及工器具有效可行。     

1 000 kV 特高压变电站大截面软母线的安装技术

与500 kV变电站软母线的安装相比,1 000 kV特高压变 电站软母线在金具绝缘子串长度测量、放线下料、导线压接、 母线起吊方法等环节上都有很大不同,其安装难度更大,工艺 要求更高。通过1 000 kV特高压南阳开关站软母线安装的工 程实践,对特高压变电站母线安装的相关技术进行了总结。     

1000kV输电线路绝缘子串的均压屏蔽技术

1 000 kV交流特高压输电线路电压较高,需要对绝缘子串进行均压和屏蔽以保证线路能安全稳定运行,为此,应用有限元法对1 000 kV交流特高压输电线路各种典型绝缘子串型的电压分布进行了计算。计算考虑了均压环的管径、环径和安装位置对绝缘子串电压分布的影响;进行了绝缘子串型的电压分布、电晕和无线电干扰等真型试验,并对有限元计算结果和试验结果进行了比较。结果表明,当均压环安装在高压侧第2片和3片绝缘子之间、均压环管径为120 mm时,均压效果较好;管径为120 mm的屏蔽环对高压侧金具具有良好的屏蔽作用,在要求的电压值下绝缘子串未产生可见电晕,无线电干扰值<60 dB,且屏蔽环可改善绝缘子串的电压分布;有限元计算结果和试验结果较为吻合,可以指导均压环和屏蔽环的设计。     

1000 kV同塔双回“V”型绝缘子串导线滑车悬挂方案及应用

"V"型绝缘子串悬挂方式可减小走廊宽度,减轻铁塔重量,是特高压电网建设的发展趋势。基于2×"一牵4"架线方案,开展"V"型绝缘子串放线滑车悬挂方案研究,全面论证了同塔双回路"V"型绝缘子串悬挂方式的可靠性和经济性,并通过淮南—南京—上海1 000 kV交流特高压工程应用,实现导线架设综合效益最大化。     

关于特高压输电线路直线塔纵向不平衡张力取值的探讨

1 000 kV交流特高压及±800 kV直流特高压输电线路在相分裂导线根数、绝缘子串长等方面与我国已建的500 kV交、直流超高压输电线路有较多的差别,这些变化将有利于减小直线杆塔纵向不平衡张力,降低杆塔重量。但过小的纵向不平衡张力会削弱杆塔的纵向刚度,对防止串倒很不利。文章针对特高压输电线路的特点,对直线杆塔纵向不平衡张力合理取值进行了探讨。     

1 000 kV南阳站晋东南侧串补平台的现场安装技术

在特高压交流试验示范工程1 000 kV南阳站扩建工程中加装了1 000 kV串补装置,该串补装置平台尺寸、质量、安装高度等方面远大于500 kV串补平台,平台安装要求较高,安装难度较大。总结了1 000 kV晋东南侧串补平台的现场安装经验,可为特高压工程变电站现场的标准化施工提供参考。     

特高压交流架空线路用复合绝缘子均压特性研究

介绍了特高压交流架空线路用1 000 kV棒形悬式复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究等情况,运用三维有限元法,比较了整体单支、1/3和2/3元件组串、1/6和5/6元件组串和一种1/6瓷质绝缘子及5/6复合绝缘子组串,结果可以看出,两复合绝缘子元件组串对电场分布没有任何改善,在结构上复合绝缘子采用整体单支比两元件组串的好;导线侧使用瓷质绝缘子,接地侧使用复合绝缘子组串,可以充分利用瓷质绝缘子良好的耐电弧性和复合绝缘子良好的憎水防污性,比采用整体单支复合绝缘子的电场分布均匀,使复合绝缘子元件端部密封处的电场强度降低了60%以上。计算分析了特高压绝缘子的电场分布,均压环经优化配置后,使整体单支复合绝缘子导线侧的电场强度小于320 V/mm,瓷质绝缘子和复合绝缘子组串,复合绝缘子承受的最大场强小于110 V/mm。     

覆冰绝缘子串的交流闪络特性和放电过程

为了解长串绝缘子在高海拔下的冰闪特性,在气候室内对XP-70、XWP2-160绝缘子串和FXBW4-110/100合成绝缘子进行了人工覆冰电气试验研究。结果表明:气压对覆冰绝缘子串冰闪电压的影响与污秽绝缘子的相似,3种绝缘子的气压影响指数分别为0.64、0.55和0.69;在不同气压下冰闪电压与绝缘子串长均呈线性关系;绝缘子串覆冰以后的电压分布发生变化且受冰的状态的影响,这个变化是覆冰绝缘子串电气特性下降的主要原因;覆冰绝缘子串的局部电弧发展成完全闪络所需的时间比污秽绝缘子长,且受冰层的融化和冰凌状态的影响;覆冰绝缘子的临界闪络电流大于污秽绝缘子,且与绝缘子串长和类型有关,其原因有待进一步研究。     

220kV耐张串复合绝缘子运行情况分析

总结了广东电网复合绝缘子了应用于耐张串的运行情况,对运行后220 kV耐张串复合绝缘子进行抽样试验,并对抽样试验结果进行了分析。讨论了耐张串复合绝缘子使用中担心的主要问题,对今后耐张串复合绝缘子的设计、选型及运行提出建议。     

复合绝缘子耐张串安全系数取值的建议

介绍了架空送电线路设计规范对复合绝缘子串的设计安全系数的规定,比较了悬垂串和耐张串在覆冰条件、大风条件和年平均气温条件下的受力情况。通过几处典型气象区的气象数据对比,指出耐张串的运行条件比悬垂串恶劣,运行生命期的蠕变更为严重,在设计上应区别对待。最后给出了复合绝缘子耐张串安全系数取值的建议。     

V形复合绝缘子力学特性研究

绝缘子串的风偏闪络一直是影响输电线路安全运行的主要问题之一。针对哈密—郑州±800 kV特高压直流工程的V形复合绝缘子串风偏设计校核问题,在I形绝缘子串弦多边形方法的基础上,构建并推导了适用于V形复合绝缘子串（含金具等）的弦多边形计算方法,并利用有限元方法验证了该方法的准确性和有效性,给出了确定该方法适用范围的最小轴向拉力计算方法。进而基于该特高压线路的参数,应用此方法研究了V串夹角、导线平均高度及水平档距/垂直档距组合变化对风偏特性的影响。结果表明,在给定垂直档距和水平档距条件下,建议V串夹角随导线平均高度增大而增大;在给定导线平均高度和垂直档距条件下,建议V串夹角随水平档距增大而增大;在给定导线平均高度和水平档距条件下,建议V串夹角随垂直档距增大而减小。给出了不同导线平均高度、垂直档距和水平档距条件下所建议的V串夹角值。     

串长及布置方式对高海拔覆冰绝缘子串直流冰闪电压的影响

高海拔覆冰地区绝缘子选择是特高压直流输电工程面临的技术难题之一,国内外对此研究甚少。该文在人工气候室模拟高海拔和覆冰环境,试验研究了XZP-210直流绝缘子串在轻覆冰时的冰闪特性,分析了冰闪电压与串长和布置方式的关系。结果表明：在不同污秽程度和气压下,轻度覆冰绝缘子串的正、负极性直流闪络电压与串长基本呈线性关系,但存在小于10%的非线性度,且污秽越严重或气压越低,非线性度越小;绝缘子串的布置方式对冰闪电压有明显影响,水平布置时冰闪电压最高,V型串次之,垂直串最低;气压对水平布置的绝缘子串冰闪电压影响最为严重,V型串次之,悬垂串最小。     

Y型绝缘子串交流和直流电压分布特性

采用球隙法测量了交、直流500 kV输电线路中Y型串绝缘子的电压分布,采取相应措施减小了环境因素对测量结果的影响,得到了交、直流500 kV电压下Y型串的电压分布曲线。研究结果表明：在交流电压下,Y型绝缘子串的电压分布极不均匀,其电压分布曲线和交流悬垂I串类似;在直流电压下,Y型绝缘子串的电压分布极不均匀,绝缘子串导线侧绝缘子分担电压高于其它绝缘子,总体上呈现导线侧和杆塔侧两端高、中间低的分布趋势。研究结果为Y型串输电系统的外绝缘设计提供了参考依据。     

重冰区输电线路绝缘子选型问题

输电线路的绝缘配合主要是选择绝缘子型式、绝缘子串片数和空气间隙。根据重冰区输变电示范工程的需求,总结国内外研究现状和大量试验结果,比较了多种大吨位瓷绝缘子和玻璃绝缘子的覆冰闪络特性,利用所得结果选取了重冰区输电线路悬式绝缘子型号及串型。结果表明:XZP-300瓷绝缘子串覆冰闪络电压比XZP-210高,LXZP300玻璃绝缘子串覆冰闪络电压比LXZP-210高;间插布置绝缘子串和"V"型串绝缘子串冰凌桥接的速度变慢,饱和覆冰量大于常规悬垂串;重冰区线路可以采用考虑大吨位瓷绝缘子和玻璃绝缘子间插式的布置和"V"型绝缘子串相结合的方式,改善绝缘子串的防冰闪特性。     

覆冰绝缘子长串交流闪络特性和放电过程研究

文中人工气候室模拟覆冰和低气压条件对XP-70、XWP2—160绝缘子（长）串和FXBW4-110／100合成绝缘子的交流闪络特性进行了试验研究，分析了覆冰绝缘子长串的电位分布和闪络前的泄漏电流；根据高速摄像机拍摄的照片，分析了覆冰绝缘子长串的闪络过程。结果表明，气压对覆冰绝缘子长串的闪络电压影响的特征指数与污秽绝缘子一致，覆冰是一种特殊的污秽形式；在试验研究的串长范围内，闪络电压与串长成线性关系；绝缘子串覆冰后电位分布的变化是覆冰绝缘子串闪络电压下降的主要原因，但其局部电弧发展成完全闪络所需的时间比污闪过程长，且受冰层的融化和冰凌状态的影响严重。     

V型复合绝缘子串掉串的防范措施

V型复合绝缘子串在大风作用力下受到弯曲变形,有球头脱落造成掉串的风险。使用碗头抱箍、加长R销、L销等能避免球头脱落,但该结构没有解决V型复合绝缘子串球头金具弯曲疲劳问题。改变碗头挂板为碗头环结构,避免了金具对绝缘子的弯矩,但金具间的撞击仍可能存在。推荐采用槽型连接结构,既避免了复合绝缘子弯曲变形,又减少了金具间的弯矩和相互撞击,增加了金具与绝缘子使用寿命,提高了输电线路的安全性。     

特高压长串绝缘子对风偏计算的影响研究

输电线路的风偏角计算所采用的都是刚体静力学模型。为了简化计算,该模型将绝缘子串和导线假设为刚体,风吹时绝缘子串不发生任何弯曲或变形。特高压线路的绝缘子串较长,风吹时其链式弯曲程度较低电压等级输电线路的绝缘子串要大,需要研究其对线路风偏角的影响。通过数值仿真计算和风偏模拟验证试验得到的结果表明,特高压线路采用棒型绝缘子可不考虑绝缘子链式弯曲的影响,但采用盘形绝缘子串,当绝缘子串两端相邻的导线悬挂点高于其自身时则需考虑,即按现有方法计算出绝缘子串的水平位移,并加上由链式弯曲引起的偏差值,否则将来可能存在特高压线路塔头部位风偏故障的隐患。