500 kV直流GIL支撑绝缘子的电场优化

随着电网建设的日益深入,直流气体绝缘金属封闭输电管道(GIL)由于可用在高电压、大容量的场合,用作经济的长距离输电线路而被提上研究日程。直流GIL支撑绝缘子的沿面闪络很大程度上是由表面电荷积聚引起的。直流下GIL的内部稳态电场分布主要受环氧树脂固体绝缘的电导率和形状控制。以500 kV直流GIL为计算模型,借助COMSOL软件,研究了GIL中支撑绝缘子的形状、体积电导率和表面电导率对电场分布的影响。研究认为,半圆锥式绝缘子的电场分布是最优化的,绝缘子的体积电导率对其电场分布影响不大,通过控制绝缘子表面电导率,可以控制和优化直流GIL中绝缘子沿面电场分布。     

表面电荷对SF6中绝缘子沿面放电的影响

通过直流电晕放电将正、负极性电荷附到绝缘子表面 ,然后将电压从直流快速切换成雷电波或陡波 ,研究 SF6气体中绝缘子沿面闪络特性。实验结果表明 ,绝缘子表面电荷极性对冲击电压下的闪络电压有极大的影响     

强风环境下绝缘子闪络特性分析

在绝缘子各种闪络故障中,不明原因引起的闪络占有相当比例,这其中环境因素的影响较为突出.为此,特设计风洞试验,模拟绝缘子受大风影响的实际运行情况,研究不同风速对绝缘子闪络电压的影响,找出强风环境下绝缘子闪络特性,进而提出相应防范措施.试验结果表明,复合绝缘子闪络电压随风速增大而升高,而对瓷质绝缘子,超过20 m/s风速后...     

SF6中绝缘子在快速振荡与非振荡冲击电压下闪络特性

研究极不均匀场中SF6气体－绝缘子界面在振荡与非振荡冲击电压下的闪络特性后发现绝缘子的闪络特性后与冲击电压的波头及波尾振荡频率均有很大关系。频率为4MHz的快速振荡冲击电压作用下,绝缘子的闪络电压明显低于非振荡冲击电压作用下的结果。     

支柱绝缘子上下表面不均匀积污负极性直流闪络特性

支柱瓷绝缘子在直流换流站得到普遍使用,近年的研究表明支柱瓷绝缘子的积污特性为上表面积污较下表面严重。对ZSW56-126/8绝缘子采用人工涂污法进行该积污特性下的直流闪络特性进行研究,试验得到各不均匀度下的闪络电压,用最小二乘法拟合闪络电压与盐密的关系,得出上下表面不均匀积污的直流闪络特性。分析了不均匀积污对绝缘子表面电导率的影响,得到了等值电导率关于不均匀度的函数。基于等值电导率函数推导出不均匀污秽闪络电压修正系数理论表达式,通过比对试验结果进行了校验,为不均匀污秽闪络电压变化提供了理论依据。同时,对比分析了修正系数经验公式,拟合得到带修正系数闪络电压表达式,通过误差计算进行了校验。可得如下结论:支柱绝缘子上下表面不均匀积污情况下,直流闪络电压U_f和盐密ρ_SDD满足经验公式U_f=aρ_SDD^-b,系数a与不均匀度正相关,且a随不均匀度的增加而变大,指数b值不受不均匀度的影响;支柱绝缘子上下表面不均匀积污将影响其表面污层电导率,进而影响其闪络电压。     

GIS中绝缘子与电极接触不良时闪络特性的分析

将GIS中绝缘子与电极之间接触不良问题归结为两个简化的模型，根据绝缘子与电极接触不良处绝缘子表面动态电荷分布的近似表达式，及试验研究结果对绝缘子与电极接触不良时冲击击穿异常的现象进行了解释。     

表面电荷积聚对绝缘子沿面闪络影响的研究

通过对典型绝缘子表面电荷分布特点的分析，研究了表面电荷与放电起始间的关系。研究表明在表面电荷作用下绝缘子沿面闪络起始电压会发生变化。对110kV三相共箱式GIS绝缘子的闪络实验表明，表面电荷可使绝缘子沿面闪络电压下降23．4％。对位移电流作用下的绝缘子沿面闪络先导发展模型进行改进，补充了表面电荷对该模型的影响。指出表面电荷产生的附加电场会影响流注电晕内部正负电荷的分离速度及放电的进一步发展。     

直流气体绝缘金属封闭输电线路中绝缘子的表面电荷积聚研究

直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)在特殊环境下可替代部分架空输电线路或电缆,从而提高输电走廊选择的灵活性。严重影响直流GIL绝缘水平的关键因素之一是沿支撑绝缘子表面的电荷积聚现象。通过建立一个板板电极系统来模拟GIL中同轴圆柱结构的电场分布,研究直流下GIL中绝缘子电荷积聚的机制,绝缘子的形状、SF6的电导率对表面电荷积聚的影响,以及电荷积聚对绝缘子沿面电场分布的影响。结果表明,聚四氟乙烯绝缘子的表面电导率比体积电导率受电场的影响更大;初始时沿面法向场强小的绝缘子的电荷积聚能得到明显抑制;SF6的电导率与绝缘子表面电导率的比值影响积聚电荷的极性。     

SF6沿面绝缘的工程计算

随着采用SF6绝缘的高压输变电装置在工程中的广泛应用,如GIS和GIL,其内部支撑绝缘子的介电性能成了维持设备安全稳定运行的重要因素.文中建立了锥板电极系统来模拟GIS/GIL中同轴圆柱结构的电场分布,并选择一个考虑了7种影响因素的SF6沿面闪络电压的计算公式,对环氧树脂绝缘子进行了直流下不同SF6气压中沿面绝缘的工程...     

直流电压分量对交直流叠加电压下油纸绝缘沿面闪络的影响

为了更加深入地了解换流变压器中交直流叠加电压下油纸绝缘的沿面闪络问题,通过搭建直流电压分量可以任意调节的交直流叠加电源系统,研究了具有背面电极和不具有背面电极这2种结构下油纸绝缘的沿面闪络问题。试验结果表明:在复合电场下,有背面电极时,沿面闪络电压比无背面电极时稍低;在2种结构下,沿面闪络电压均表现为纯交流电压时最低,随着直流电压分量的增加,沿面闪络电压也逐渐增加。此外为分析油纸绝缘界面的影响,还研究了相同电极结构下纯油的击穿电压。对比分析纯油的击穿电压和油纸绝缘的沿面闪络电压后发现:直流电压分量较低时,油纸绝缘界面的存在降低了该结构的击穿电压;而直流电压分量较高时,油纸绝缘界面的存在反而稍微提高了该结构的击穿电压。最后从复合电场分布的特点出发,分析了不同直流电压分量下油纸绝缘的沿面闪络过程。分析后认为:直流电压分量较小时,电极附近电场强度较高,导致油易于电离并产生大量载流子,从而促进了油纸沿面闪络的发展;而随着直流电压分量的变大,电场分布将变得不同,其沿面闪络电压升高;同时,上述电场分布的特点也是造成直流电压分量较低时沿面闪络电压低于纯油击穿电压的原因。     

风沙条件下的平板模型直流沿面放电特性

The influence of sand dust on discharge of external insulation has caused widespread concern.At present,the research results show wind-sand electricity has a remarkable effect on the discharge characteristics of insulator and has little influence on the discharge characteristics of air gap.The flashover of insulator strings occurs along the insulator surface and air gaps,and the sand dust deposited on the insulator surface may affect the flashover characteristics of insulator strings.This paper studies the flashover characteristics of flat plate model under DC voltage in wind-sand condition.The experimental results show that under positive polarity voltage,the flashover voltage of the flat plate model has a maximum value,while under negative polarity voltage,the flashover voltage of the flat plate model has a minimum value with a certain degree of sand dust deposition.The wind or sand in sand-dust weather has an important effect on the flashover characteristics of the flat plate model.In certain variation range of electric charge,electric charge of sand dust has little effect on the flashover voltage of flat plate model under DC voltage.The deposition of sand has significant influence on the flashover process of flat plate model,which is related to the deposition density and moisture content of sand particle.     

基于支持向量机的复杂环境条件下绝缘子闪络电压的预测

在大型人工气候实验室对XZP-160绝缘子试验数据的基础上,提出了一种基于支持向量机的绝缘子闪络电压预测方法。支持向量机是以统计学习理论为基础的,采用结构风险最小化原则代替传统经验风险最小化原则的新型统计学习方法。该文以气压、覆冰、污秽程度等环境条件作为输入,绝缘子的闪络电压作为输出,对环境条件和闪络电压的关系进行训练,建立绝缘子闪络电压的预测模型。结果表明预测的闪络电压与实测结果基本一致。该方法为复杂环境条件下外绝缘的选择提供了一种新的途径。     

复合绝缘子伞裙参数对直流污闪电压的影响

为研究伞裙结构对复合绝缘子污闪特性的影响规律,并给超特高压复合绝缘子的选型和设计提供参考,在1970 m实际高海拔条件下,以31种不同伞裙结构参数的复合绝缘子为试品,采用恒压升降法,在雾室中进行了大量的人工污秽试验研究。试验结果表明:复合绝缘子的伞伸出和伞间距的参数不同时,其爬电距离的大小和爬电距离的利用率不同,因此对污闪电压影响较大;随着伞伸出或伞间距的增大,复合绝缘子的直流污闪电压均存在最大值;伞间距的变化对一大一小复合绝缘子的污闪电压影响相对较大,大伞伞伸出的变化对一大两小复合绝缘子的污闪电压影响相对较大。     

海盐污秽下悬式绝缘子闪络电压特性试验

通过涂污的XP-70型绝缘子在盐雾条件下的人工污秽试验,研究在粉尘污染源较少且靠近海的地区海盐污秽单独对表面洁净绝缘子闪络特性的影响,以及在粉尘污染源较多且靠近海的地区粉尘污秽和海盐污秽共同对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明:盐雾电导率越大,绝缘子的闪络电压越低;绝缘子表面等值附盐密度越大,其闪络电压越低。针对沿海地区环境情况,对海盐污染地区绝缘子选型提出建议:粉尘污源较少地区选用钟罩型玻璃绝缘子;粉尘污源较多地区选用复合绝缘子,但应综合考虑其老化特性。     

表面电荷对典型聚合物绝缘材料直流闪络电压的影响

积聚在聚合物绝缘材料上的表面电荷是导致电场畸变、诱发沿面闪络的重要原因。研究表面电荷对聚合物绝缘材料沿面闪络电压的影响,对于保障电气设备的绝缘安全具有重要意义。选取聚四氟乙烯、环氧树脂和硅橡胶为试样,通过针–板电极向试样表面注入电荷,采用静电电位计测量表面电荷密度,分析表面电荷积聚、衰减特性。测量有、无表面电荷及电荷衰减过程中不同时刻的直流闪络电压,计算表面电荷对闪络电压的静态和动态影响指数Lindex和Sindex,评估表面电荷对闪络电压的影响。结果表明:充电完成时表面电荷对各材料闪络电压的影响程度为:环氧树脂硅橡胶聚四氟乙烯;表面电荷衰减期间其对各材料闪络电压的影响程度为:硅橡胶环氧树脂聚四氟乙烯。