超高压交流变电站金具电晕特性与选型研究

为消除电晕放电造成的能量损耗和电磁干扰,对不同种类金具的电晕特性以及不同电压等级下金具选型进行研究。利用紫外成像仪对几座超高压交流变电站的电晕放电现象进行观测,找出易发生电晕放电的金具;对此金具结构建立三维有限元仿真模型,计算在施加500 kV和750 kV电压等级下,不同尺寸金具表面电场强度分布情况,并针对场强较大的结构进行优化设计。研究结果表明,随着均压环、屏蔽环管径和屏蔽球球径的增大,其表面电场强度逐渐减小;结合金具表面起晕场强控制限值,给出了500 kV和750 kV电压等级下,耐张绝缘子串屏蔽环、V型绝缘子串均压环以及导线屏蔽球的尺寸选型。     

特高海拔500kV变电站绝缘子串均压环的电晕特性

为了满足高海拔变电站金具防晕降噪的要求,使金具具有良好的电气性能,运用Ansys软件和紫外成像仪重点研究了500kV变电站典型门型构架吊管母V型绝缘子串均压环的电晕特性。首先建立静电场有限元模型进行仿真计算,然后对均压环表面最大电场强度进行海拔校正和均压环结构优化。计算结果表明,均压环表面最大电场强度出现在近管母终端球端拐角处,管径130mm的均压环可以满足海拔高度4 000m处变电站的运行要求。为了对计算结果进行验证,采用与计算模型相同参数的均压环,运用紫外成像仪在平原地区和高海拔地区进行了可见电晕试验研究。试验结果表明,均压环电晕起始电压和电晕熄灭电压都明显高于标准要求值,电晕起始部位在均压环拐角处,与计算结果一致。因此,经过优化后的均压环具有较好的电晕特性,可以满足高海拔变电站的运行要求。     

紫外成像法在变电站电晕放电检测中的应用研究

电晕是变电站内十分普遍的一种放电现象,也是高压设备可能存在缺陷或故障的征兆信号。采用"日盲"型紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 kV变电站进行了现场检测,发现了部分设备的电晕放电现象。对上述放电现象进行了分类,并对放电原因进行了分析,结合实验室的研究和现场测试,提出了结合设备的放电位置、放电强弱、放电形态、放电机理并结合气象因素进行放电评估的综合分析方法,实际应用证明了该方法的有效性。     

500kV紧凑型线路悬垂复合绝缘子均压环电晕抑制分析

500kV紧凑型输电线路部分均压环由于结构设计和安装方式不合理,电晕现象严重,需要对其结构进行优化和改造以抑制电晕放电。为此,使用紫外成像仪沿线观测导线和杆塔金具,找出了有明显电晕现象的均压环,确定了放电位置和强度,运用三维有限元方法建立了紧凑型直线塔模型,计算了该均压环的电场分布,分析了其球头和环体产生电晕的原因,提出了均压环的结构优化方案,将环表面最大场强由3868V/mm降低至2475V/mm。根据优化方案制造的新均压环挂网运行后的结果表明,球头和环体无电晕,防晕效果显著。该研究可为今后超、特高压线路防晕金具的设计、制造和安装提供研究经验和思路。     

紫外成像检测变电设备电晕放电的实际应用

介绍紫外成像技术检测变电设备电晕放电的实际应用,利用紫外成像仪对变电站设备进行检测,发现了部分设备的电晕放电现象,对放电现象进行了分类,并初步分析放电原因.     

特高压交流试验基地电晕噪声抑制

为了抑制特高压交流试验基地1000kV变电区域严重电晕放电及其产生的可听噪声,使试验基地可听噪声满足环境标准的要求,测量了1000kV变电区域的电晕可听噪声并观测了电晕放电的发生情况,得出了部分设备、金具设计不合理和施工存在一定缺陷导致严重电晕的结论。提出了诸如增大均压球直径、整理软母线、更换隔离刀闸导杆等措施以减轻电晕及可听噪声。测量结果显示,部分措施实施后,电晕放电得到了有效控制。局部区域的可听噪声降低了约10dB,验证了所提出的优化措施的有效性。同时指出,可听噪声将随基地运行时间的增加而日趋稳定,应深化对均压环电晕的研究。     

紫外成像仪在500kV变电站的应用

紫外成像仪对变电设备的电晕、闪络和电弧有很好的检测效果,通过检测放电部位辐射的紫外线,能间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。介绍了用紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 k V变电站进行现场检测的情况,发现了部分设备的电晕放电现象及缺陷,证明了紫外成像检测技术的实用性,并分析了紫外成像仪实际应用中尚需解决的问题。     

基于有限元法的500kV变电站电晕放电抑制措施

虽然设计人员在设计时已经采用相应措施防止输变电设备发生电晕放电,但电晕放电现象在我国500 kV变电站运行过程中仍然时有发生。在介绍电晕放电现象和有限元法的基本原理的基础上,应用有限元软件Ansoft分别对电晕放电现象较严重的二分裂间隔棒夹口和复合绝缘子导线侧区域进行仿真分析。分析表明,采用微小夹口结构间隔棒和复合绝缘子导线侧串联玻璃绝缘子是抑制500 kV变电站电晕放电现象的可行方案。     

500kV站用绝缘子串均压环优化设计

为改善500 kV港城变电站电晕放电现象,根据其绝缘子串布置情况,利用有限元计算方法,在ANSYS中建立悬垂串与双联串仿真模型,研究均压环不同结构参数对绝缘子串电压、电场分布的影响,得到最优均压环结构参数。仿真结果表明,500 kV悬垂串均压环最佳结构参数为:罩深230 mm、环径660 mm、管径70 mm,均压环表面最大场强峰值可降至14.5 kV/cm;双联串均压环最佳结构参数为:屏蔽绝缘子片数3、管径100 mm、与绝缘子距离90 mm,均压环表面最大场强峰值可降至14.7 kV/cm。计算结果证明,优化后的均压环明显改善绝缘子串电压分布,降低了单片绝缘子承担的最大电压,并使均压环表面最大场强峰值低于20 kV/cm。     

紫外成像技术在电晕放电检测中影响因素的试验研究

介绍了电力设备电晕放电检测中紫外成像技术的检测原理,针对紫外成像检测中的影响因素进行了理论分析,并在1 000 kV变电站电力设备电晕放电测试过程中对主要影响因素进行了试验研究。试验研究结果得到了测试距离、检测仪器增益与光子计数率间的关系曲线,对比了不同环境湿度下的紫外成像检测结果,验证了理论分析结论,对规范紫外成像技术在电力设备电晕放电检测中的应用积累了实测经验,并对紫外成像检测结果的分析评价具有一定的借鉴价值。