500 kV输电线路在运复合绝缘子典型缺陷及分析

500 kV输电线路复合绝缘子运行10年以上,出现伞裙粉化、对折开裂、异常发热等缺陷.为了分析其中的原因,对故障绝缘子进行外观检查、红外测温、额定拉力试验、硬度测试、机械性能测量、傅里叶红外光谱分析、X射线光电子能谱分析、解剖试验,结果表明500 kV输电线路复合绝缘子在户外环境里长期运行,受到电、光、热、污秽等因素的影响,绝缘子伞裙表面污秽受潮放电,导线电晕放电等将产生高能带电粒子,在放电产生的带电粒子及太阳紫外光子的作用下,硅橡胶材料分子中的Si-O-Si主链和Si-CH3侧链将发生断链,引发硅橡胶性能劣化,表现为粉化、劣化现象;对故障绝缘子发热部位进行解剖,芯棒表面明显酥朽,芯棒缺陷处的玻璃纤维明显裸露,表面存在一定的蚀损痕迹,环氧树脂严重缺损,颜色呈现棕黄色,结合芯棒解剖结果分析异常温升是由于芯棒酥朽老化引起的局部放电等过程产生.     

一起110 kV线路玻璃绝缘子发热原因分析

针对一起110 kV线路多基杆塔玻璃绝缘子串出现发热情况，从外观检测、绝缘电阻、工频耐压、污秽试验以及发热模拟等方面进行分析。外观检查和污秽试验均发现玻璃绝缘子下表面污秽分布不均，其产生的原因是位于公路旁特殊运行环境导致；线路附近有河流，形成在潮湿的环境，通过对玻璃绝缘子上下表面分别喷水湿润，施加工频的方式进行模拟试验，上下表面湿润后的泄漏电流是正常情况的16倍，此时玻璃绝缘子两端出现明显的燃弧，起弧点位于污秽一侧。因此玻璃绝缘子发热的原因为特殊的运行环境导致玻璃绝缘子积污分布不均，在潮湿的环境中发展为局部放电，长期运行后引起了玻璃绝缘子下表面的发热，建议运维单位对此类特殊环境区域玻璃绝缘子结合停电的机会进行清洗或更换。     

一种改进的劣化盘形悬式瓷绝缘子红外热像诊断方法

在对盘形悬式瓷绝缘子的发热机理进行研究分析的基础上,结合绝缘子串的红外热像实验室模拟试验及现场实测,提出了一种改进的基于红外热像原理的劣化绝缘子诊断方法。现场检测结果显示,该方法能够有效提高基于红外热像原理的劣化绝缘子检测的正确率。     

基于三维电磁-热-流耦合方法的换流变阀侧干式套管插接结构过热性故障研究

换流变压器阀侧干式套管采用表带触指作为导体的连接和载流结构,随着输送功率的提高,套管载流量不断提升,插接结构的接触电阻发热将影响套管的可靠运行。针对±500kV换流变阀侧干式套管,通过三维有限元分析耦合电磁、热、流等多物理场,考虑热传导、热对流和热辐射的影响,计算分析了插接结构发热情况下套管的温度场分布以及接触电阻不同程度劣化对套管热场分布的影响。结果表明:接触电阻劣化会引起插接结构局部过热,最终导致环氧芯体与导电管界面温度上升,影响套管安全稳定运行。同时,研究发现导电管温升与复合硅橡胶外套表面温升具有线性相关性,通过红外热像仪探测复合外套表面温度能够有效推测套管内部过热情况。该研究获得了套管温度场分布规律及接触电阻劣化后引起的过热性故障机理,相关成果可为运行单位提供在线监测依据。     

瓷绝缘子劣化应对措施探讨

瓷绝缘子的劣化是造成闪络事故的主要原因之一,从盘形悬式瓷绝缘子的特性入手,分析绝缘子的劣化机理、规律,从瓷绝缘子的前期设计、运行保养、状态监测及老化淘汰等方面进行考虑,在配置、维护、测零、消缺及更换方面综合评价,科学决策,如:优化线路走径,合理确定污秽等级,确定泄漏比距和绝缘爬距,选择科学检测顺序和方法,全面推行“用盐密指导清扫,”确定测零周期等,防止因瓷绝缘子劣化而导致闪络事故的发生,保证电网安全运行。     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

基于随机森林模型的瓷绝缘子污秽等级判定研究

瓷绝缘子经常面临因表面污秽沉积而引起的闪络问题,给电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。表面泄漏电流法是对瓷绝缘子进行在线监测及污秽等级判定的重要方法,而判定的难点在于泄漏电流的环境因素、电气特征与表面污秽程度存在着非常复杂的非线性关系。在实验室模拟试验信号和现场运行实测信号的基础上,通过时域法和离散小波时频法分析获得了与绝缘子污秽度相关的重要电气特征量,建立了基于随机森林算法的瓷绝缘子污秽等级判定模型,验证实验结果表明该模型能有效识别绝缘子的污秽等级,且性能稳定可靠,可为瓷绝缘子的污秽监测及污闪的预防提供有效借鉴和参考。     

低风速条件下污秽颗粒在电力外绝缘近表面的动力模型研究

研究室外绝缘子表面的积污规律,预测一段时间内特定气象环境下绝缘子表面的积污量,对输电线路防污工作极为重要。基于流体力学和两相流的理论,研究了低风速条件下绝缘子近表面大气的流动情况,分析了污秽颗粒在近表面流体中的受力特征,建立了低风速条件下污秽颗粒在绝缘子近表面的动力模型。结果表明:低风速条件下空气在绝缘子近表面作层流运动,污秽颗粒在层流中所受的主要作用力包括:重力、浮力、气动阻力,以及因层流而产生的Saffman力,并给出了相关力的计算公式和污秽颗粒的拉格朗日方程。     

绝缘子饱和盐密适用性探讨

饱和盐密理论指出绝缘子表面污秽经历一定时间积污会达到饱和,这是建立在绝缘子表面得到有效的雨水冲洗基础上的.但是,盘形悬式瓷绝缘子下表面向内凹陷,无法得到雨水有效冲洗,因此其下表面污秽会不断积累.通过对空挂和运行绝缘子多年的盐密测量,验证了绝缘子下表面污秽极难饱和的结论.     

自然老化对复合绝缘子绝缘材料老化的影响研究

复合绝缘子自然老化状态评估对于提升电网可靠性，保证电网安全运行具有重要作用。为此笔者采用两种自然老化的复合悬式绝缘子，研究评估了电场老化对绝缘子绝缘材料(EPDM和HTV SIR)的影响，研究所采用的绝缘子已在沿海输电网上使用了十余年，运行过程中主要暴露在海上盐雾、风吹土壤沉积物和太阳紫外线辐射等环境中。采用了目视检查、润湿性检查、红外光谱、扫描电镜和EDX分析的方法来评估绝缘子老化状况。结果表明绝缘子在带电运行过程中，由自然老化导致的形态和材料退化仅限于复合材料表面的上表面层，EPDM、HTV SIR材料的耐漏电起痕性均不受老化的影响。试验结果显示EPDM材料的表面劣化程度比HTV SIR材料更严重，自然老化条件下的EPDM表面为亲水性，去除污秽后其疏水性得到改善；HTV SIR表面疏水性仅略微降低，去除污秽前后疏水性不变；光谱分析结果表明老化应力主要引起材料结构变化，导致材料性质发生劣化。     

高速气流场下列车车顶绝缘子积污特性研究

为研究列车处于高速运行状态时车顶绝缘子的积污特性,建立了车顶绝缘子外部3维流场模型,研究了高速气流作用下车顶绝缘子周围的流场特性。结合数值模拟和现场实测,分析了车顶绝缘子表面的积污分布及其影响因素。结果表明:高速气流通过改变车顶绝缘子外围的气流分布进而影响污秽颗粒的碰撞特性,导致绝缘子两端部伞裙的积污比中间伞裙严重,伞裙上、下表面的污秽规律有较大差异。     

铁路隧道复合绝缘子运行特性分析

抽取了1支在铁路隧道内挂网运行的复合绝缘子,该绝缘子在运行时表面放电频繁,为了研究该绝缘子运行性能,在实验室进行了自然污闪电压、憎水性、材料拉伸强度、撕裂强度和硬度试验,利用离子色谱仪、电子扫描显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱对硅橡胶表面污秽进行分析,研究结果表明该绝缘子自然污闪电压较高,表面憎水性整体较差,憎水丧失及...     

清洁绝缘子连续爬电分析

分析了绝缘子表层积污与湿沉降所产生的泄漏电流的差异。通过监测到的数据确认,在水蒸气非饱和状态下(RH<100%),湿沉降仍然能使清洁绝缘子出现沿面爬电。泄漏电流变化率Ki=ΔIΔRH≤0是湿沉降侵入或散去的主要特征,绝对值显示湿沉降的严重程度,连续爬电时RH~I曲线会出现折线特征。沿海化工产业区湿沉降对外绝缘的影响占主要地位,是本地区盐密值低而污秽等级高的主要原因。     

红外热像仪诊断散热器故障可行性分析

介绍了红外热像仪的结构及故障诊断的原理,提出了采用红外热像仪进行供暖散热器故障诊断。从理论和实验两方面分析了采用红外热像仪诊断供暖散热器故障的可行性。探讨了影响红外热像仪检测结果的因素及降低或消除这些影响的对策。     

绝缘子泄漏电流与脉冲电流特性研究

基于大量人工污秽试验,详细研究了外施电压下绝缘子泄漏电流与盐密、灰密、温度及湿度的关系。利用脉冲电流法检测系统对不同绝缘子在不同电压下的脉冲电流特性进行了研究。介绍了脉冲电流法检测系统的组成,对试品绝缘子的脉冲电流特性进行了研究,实验结果表明:绝缘子局放脉冲能量主要出现在工频相位的60～120°和240～300°之间。随着绝缘子劣化程度的加深,脉冲电流的幅值、脉冲个数和产生相位的范围都增大。     

输配电线路复合绝缘子的选择与防污闪措施

分析了输配电线路绝缘子污闪的危害,指出,选择伞裙上表面为小倾角、下表面为平板无滴水沿结构的复合绝缘子,可以明显减少污秽物堆积、防止伞裙结构变形;最好选择水平串绝缘子,其上下均能被雨水冲刷,而且自洁性好。提出了检修时防污闪的方法:增加串联盘形悬式绝缘子的片数(35kV线路用4～5片,110kV线路用8～10片);采用耐污秽型且伞形扩张较大的盘形悬式绝缘子;增加棒形绝缘子伞数或采用特殊伞形。使用高温硅橡胶密封可明显减少芯棒脆断的发生,同时增加绝缘子串长以抵抗雷击。     

红外热像技术在低零值绝缘子检测中的应用

在机电负荷、雷击及自然环境因素的长期作用下,绝缘子电气绝缘性能会逐渐下降,最终丧失,对电网安全稳定运行构成隐患。因此需要对运行绝缘子进行定期的绝缘检测,而目前常用的带电检测方法如火花间隙法、分布电压测量法和绝缘电阻测量法等存在工作量大,工作效率低等缺点。提出了红外热像技术进行绝缘子带电检测,该方法通过遥测绝缘子串温度分布来判断绝缘子绝缘情况,不需要人工爬塔进行检测,具有工作量小,工作效率高等优点,并通过试验验证红外热成像技术的有效性。     

严寒地区预防多层节能建筑外墙外保温薄抹灰涂料脱落技术措施

严寒地区多层节能建筑外墙外保温薄抹灰涂料易发生脱落,其原因包括保温材料重量湿度超标或装饰面层蒸汽渗透阻过大.通过阻截水蒸气上移、减少水蒸气渗透和增设吸、排气孔来降低保温材料重量湿度,以及选用具有良好透气性的外墙专用腻子,可预防涂料脱落.     

棒形悬式复合绝缘子压接结构耐温特性研究

复合绝缘子端部金具和芯棒装配的压接式工艺是靠金具和芯棒间的形变应力产生的静摩擦力承担机械强度。金具和芯棒二者之间的材质不同,热膨胀系数也不同,当受热后金具和芯棒的形变也随之改变,因此,理论上说受热对压接强度有一定的影响。笔者通过对比试验得出:一定范围内的温度变化对压接式复合绝缘子的性能没有影响。     

高压直流悬式绝缘子的造型

直流电压下的吸附效应使得绝缘子表面附着的污秽量比交流条件下严重得多,直流污闪的过程亦与交流不同,一般认为绝缘子的直流耐污水平与绝缘子的棱下系数Ｋ有关,且当Ｋ等于０．９左右时呈现最佳耐污特性。本文总结我厂过去的试制研究和国内外刊物报导试验研究结果,认为棱下系数的确定应参考绝缘子运行地区的污秽水平,并且棱下系数的取得应依据每一个优化的ｄｉ与ｗｉ比值。在上述指导思想下设计了一种不同于一般绝缘子的造型,取得了令人满意的试验结果。