1000 kV交流系统用棒形支柱瓷绝缘子研究

在国家发展1 000 kV特高压输变电网络的情况下,作为配电设备的关键产品-棒形支柱瓷绝缘子的国产化,是电瓷行业面临的主要任务。根据输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行了改进;同时,对1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算。试验结果表明,产品通过了所要求的定型试验。     

1000 kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对其进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和耐地震性能评价、成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10 kN.m、爬电距离30 250 mm的1 000 kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。该支柱绝缘子由五个单元件组成,具有优良的机械强度特性、污耐压特性和耐地震能力,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明研制的支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程的要求。     

±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计:每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

长棒形悬式瓷绝缘子结构性能及发展趋势

介绍了长棒形悬式瓷绝缘子主要机电性能、技术参数和结构造型等方面的特点,对国内外产品技术标准、结构造型发展变化和使用情况进行了分析。结合我国近年来该产品推广使用情况,分析了今后长棒形悬式瓷绝缘子的发展趋势,指出随着我国超高压输电线路可靠性指标对绝缘子提出更高的技术要求。建议:采用氧化铝配方,进一步增强瓷质机械强度和增加设计裕度;采用半导体釉技术是长棒形瓷绝缘子提高耐污性能、防电晕性能有效的措施;长棒形瓷绝缘子使用均压环和招弧角,有效放电间隙变小,可考虑增加200～400 mm有效的绝缘体长度,同时保证产品互换性;长棒形瓷绝缘子在耐张串使用是按等效爬电比距来确定的,在悬垂串上使用还应根据长串耐雷电冲击特性、耐污秽特性来考虑配备,应不断积累相关试验数据。     

特高压支柱瓷绝缘子弯曲强度可靠性分析

特高压工程在电气、机械和运行可靠性方面对支柱绝缘子提出了更高的技术要求。从统计学角度提出产品强度设计与配合方面的一些新思路,分析了常规设计方法与笔者推荐的设计思路下瓷支柱绝缘子弯曲负荷试验时的损伤概率,提出:提高特高压瓷支柱绝缘子可靠性的关键是降低瓷材料的分散性;元件设计时,若瓷材料由于工艺等原因的限制分散性较大,可通过提高法兰和水泥胶装结构的强度提高元件可靠性;整柱设计时,非等裕度强度配合可以有效提高瓷支柱绝缘子的可靠性。     

超高压高强度棒形支柱绝缘子

本文根据技术条件确定了500kV棒形支柱绝缘子的结构和尺寸;研究了以煅烧铝矾土为主的高强度瓷材料制造500kV棒形支柱绝缘子的工艺特点、元件及产品的性能;还介绍了用以工业氧化铝为主的高强度瓷制造的高强度棒形支柱绝缘子元件.     

±800kV特高压直流支柱瓷绝缘子的研制及应用

根据±800kV特高压直流输电工程中支持平波电抗器用支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,较详细地介绍了±800kV直流系统中平波电抗器用支柱瓷绝缘子的产品设计、试制及试验等研制情况,支柱瓷绝缘子的污秽外绝缘设计,瓷外表面PRTV涂层的特点、优点,耐地震计算分析和性能评价。试验结果表明,所研制绝缘子的机械、电气等...     

±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计：每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

棒形悬式瓷绝缘子的研制

从棒形悬式瓷绝缘子的定义、结构、材料、设计、制造、试验和使用情况分析了棒形悬式瓷绝缘子的性能。结果表明,棒形悬式瓷绝缘子重量轻,抗老化性能好,耐污性能较好,拉伸强度高,不可击穿,使用维护简便。最后指出如何进一步提高棒形悬式瓷绝缘子的耐污性能,使其达到或超过目前复合绝缘子的耐污水平是摆在各制造厂家面前的一大课题。     

直流悬式系列瓷绝缘子设计性能及应用

介绍了不同结构造型直流悬式瓷绝缘子外绝缘设计上的特点、产品瓷质结构、主要机电性能和质量控制水平。通过直流人工污秽选型试验,直流绝缘子串自然积污试验,设计优化出大盘径大爬距钟罩型、大盘径大爬距双伞型和大小伞相间三伞型系列瓷绝缘子。分析讨论了瓷绝缘子外绝缘设计技术参数和相互之间的关系,给出了影响产品污耐压特性相关技术参数的较佳取值范围。产品线路运行经验表明,直流悬式瓷绝缘子结构造型优异,机电性能可靠,产品质量稳定,系列等级完善,达到了国产化直流悬式瓷绝缘子为特高压直流输电工程建设配套的目的。     

高性能电瓷材料配方的研究

为了满足生产550kV/20kN以上棒形产品的要求,对高性能电瓷材料配方进行了研究,在配方中添加α-Al2O3,可提高电瓷材料强度;添加碱土金属元素化合物,可起到强熔剂与“压碱效应”的作用。研制出的等静压电瓷材料具有较低的烧成温度和良好的机、电、热性能;瓷弯曲强度184MPa、瓷上釉弯曲强度230MPa、电气强度32kV/mm、冷热急变性200K。     

三种绝缘子性能及其在特高压线路应用研究

对三种绝缘子的预期寿命、失效检出率、机械强度、尺寸重量、电击穿强度、电压分布、耐电弧性能、掉串事故、耐污性能应用场合和经济性分别进行比较。结合日本和俄罗斯特高压线路绝缘子选型经验,比较了我国±800kV直流特高压线路和1000kV交流特高压线路绝缘子选型区别,得出主要结论:在我国特高压线路上,Ⅱ级及以上污秽地区可考虑采用复合绝缘子;0和Ⅰ级污秽地区可考虑采用玻璃绝缘子;特高压直流输电线路上应考虑采用复合绝缘子。对于复合绝缘子在特高压线路应用中存在的问题,可以在导线侧挂若干个玻璃防污绝缘子来改善芯棒脆断;合理设计复合绝缘子的均压环来改善电压分布不均匀;采用合理的招弧设计来改善雷击闪络性能;采用2只组合结构来改善工频大电弧性能。     

超声法在支柱瓷绝缘子探伤中的应用

支柱瓷绝缘子存在的缺陷严重威胁电网的安全运行。介绍了采用超声法对支柱绝缘子进行探伤的基本原理,探伤方法主要有纵波斜角超声波检测和爬波超声波检测两种,纵波斜角超声波检测速度较慢,但可检测瓷件的中心部位;爬波超声波检测速度较快,探测表面下1～15mm的裂纹非常敏感。列举了采用爬波方法在现场检测的实例,建议:在停电时间允许的情况下,应结合爬波和纵波两种方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行全面检测。检测时,根据瓷瓶的大小,选择合适尺寸的探头。同时还应根据被检瓷件的材料(高强瓷或普通瓷),选择同类别的试块和探头。     

添加ZnO对高强瓷性能影响的研究

高强瓷配方中铝矾土用量较大,要兼顾工艺性能,采用继续增加矾土含量来提高瓷质强度是有困难的。采取在原高强瓷配方中添加少量的ZnO,并研究随着ZnO添加量的增加,高强瓷配方坯料和瓷质各项性能的变化情况。试验得出,在高强瓷配方中添加2%的ZnO,可以使瓷质的显微结构得到明显改善,瓷质机械强度有较大幅度的提高,最大可提高15%左右,并仍保持着良好的制造工艺、电、热等各项性能,指出利用原有工艺条件生产更高等级电瓷产品的有效途径。     

1000kV交流输电线路用绝缘子技术关键的探讨

根据1000kV交流输电线路对绝缘子的技术要求,对我国现有的瓷、玻璃盘形悬式绝缘子和棒形悬式复合绝缘子的等级规格、电气特性和机械特性进行了分析;结合运行的要求指出特高压系统用的绝缘子应解决的关键技术是污秽问题,同时要完善和开发高吨位等级的各种大爬距的绝缘子;特高压绝缘子串的电位分布对绝缘子的性能影响应引起重视;除了执行GB/T1001-2003和GB/T19519,还应增加补充打击负荷试验(仅是普通型)、可见电晕电压试验、无线电干扰试验、工频电弧试验、机械振动试验和长串机械试验。     

我国绝缘子的发展现状及应考虑的问题

介绍了我国交直流悬式瓷、玻璃和复合绝缘子以及变电站和换流站支柱瓷、复合绝缘子和空心瓷、复合绝缘子及套管制造技术的发展历程和技术水平。并结合我国绝缘子的运行经验、制造技术水平以及对技术的认识,提出了不同类型绝缘子在制造、设计、选型、运行方面应考虑的问题及建议。如:330 kV及以上支柱瓷绝缘子应采用等静压干法成型工艺;制造企业应控制悬式瓷和玻璃绝缘子的铁帽、绝缘件和水泥胶装剂机械强度的分散性;160 kN、210 kN、300 kN、400 kN、530 kN机械强度等级的绝缘子,应分别采用φ24、φ24或φ28、φ30、φ34或φ38、φ38或φ40芯棒制造绝缘子。超高压和特高压可选该系列中芯棒较大值。不能在同一电压等级采用同一直径的芯棒来制造不同机械强度等级的绝缘子。c级及以下污秽等级复合绝缘子的爬电系数(C.F)不大于3.2;d级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.5;e级及以上污秽等级爬电系数(C.F)不大于3.8;等。     

一起220kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂事故的原因分析

分析表明,造成某变电站一支220 kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂的主要原因是制造质量不良,恶劣气象条件的作用和普通石英质瓷的特性则是此次断裂事故的诱因.超声探伤(爬波)检测对于发现支柱瓷绝缘子缺陷存在一定的局限性,对于怀疑存在机械性能缺陷的支柱瓷绝缘子,条件许可时,应通过机械破坏负荷试验以及孔隙性试验进行确认.