红外监测特高压输电线路绝缘子技术的探讨

为了提高特高压输电线路的稳定性,提出了一种红外监测绝缘子的方法.在分析绝缘子结构和电位特性的基础上,结合当前红外监测技术,采用泄漏电流量和温度作为研究参量,对绝缘子串不同结构、不同电位特性及同一泄露电流所产生的不同焦耳热有识别的进行红外热像;并与传统的检测方法进行对比.结果表明,红外监测具有操作方便、抗干扰能力强、自动报警、实现远程监测等优点.同时也提出了期待进一步研究的问题.     

±500 kV直流复合绝缘子的电位分布特性

为研究±500 kV直流复合绝缘子的电位分布特性,采用动电容测量法,运用直流线路绝缘子串电位分布测量表,选用FXBZ-±500/300型棒形悬式复合绝缘子作为试品,对比了±500 kV高压直流输电线路工程双悬垂串、双V形串复合绝缘子与单串绝缘子的电位分布特性,发现±500 kV直流双联复合绝缘子串因具有邻近效应而使得其高压端部的分布电压较单串而言要高。根据不同罩入深度、不同组装方式下的均压装置对双联复合绝缘子电位分布特性的影响,给出了双联直流复合绝缘子均压装置合理的结构尺寸和安装形式,可指导电力系统正确选用复合绝缘子均压装置。     

重覆冰地区超大伞裙结构复合绝缘子的仿真及优化设计

严重覆冰时采用大小伞结构的复合绝缘子依然出现冰凌桥接现象。为防止出现冰凌桥接和覆冰闪络,开展超大伞裙结构复合绝缘子的覆冰特性研究有着重要意义。建立220 k V的超大伞裙结构复合绝缘子二维轴对称模型,并采用准静态场有限像元法进行仿真分析,对比采用不同数量的超大伞裙绝缘子在清洁和覆有干、湿冰时绝缘子的电位、电场分布。发现清洁时,超大伞裙对电位、电场分布不产生影响,在覆有干、湿冰时,超大伞裙提供的多个空气间隙,能有效改善绝缘子的电位、电场分布,特别是靠近高压端的第1个伞裙采用超大伞裙结构能改善高压端电位分布。最后结合仿真数据提出了优化后的超大伞裙结构的复合绝缘子。     

动车组高压隔离开关用绝缘子电场分布特性及其影响因素仿真分析

车顶绝缘子是动车组的重要绝缘设备,其表面电位分布不均或场强过高可能会导致局部放电,因此有必要对其电场分布特性及其影响因素进行研究。笔者选择Ansys有限元分析软件,建立三维电场仿真模型,对动车组高压隔离开关绝缘子实际结构进行了计算分析。仿真结果表明:绝缘子高压端场强高,随着爬电距离的增大,其下降速度有减小趋势;绝缘子沿周向电位及电场分布存在差异性,随着爬电距离的增大,差异性逐渐减小;车顶导流罩对绝缘子沿面电位及电场分布影响甚微;高压隔离闸刀对绝缘子沿面电位及电场的影响主要体现在1号绝缘子0°方向,其次是2号绝缘子180°方向;高压隔离导杆对1号绝缘子沿面电位及电场分布影响较小,但对2号绝缘子影响较大。文中结果可为仿真模型简化及降低绝缘子端部场强提供依据。     

一种测量直流绝缘子串电位分布的传感器

直流输电以其特有的优越性正逐渐在电力系统获得较多应用,特别是直流特高压工程相继投入建设,直流输电线路外绝缘问题越来越突出,而绝缘子串电位分布是影响外绝缘的主要因素之一,设计精确测量直流绝缘子串电位分布的仪器是研究直流线路绝缘子串电位分布的前提。为此设计了两种电容式传感器,以用来测量直流绝缘子串的电位分布。一个是变间隙的,由振荡检测器组成,并把绝缘子的电压分布转化成AC信号以作进一步处理;另一个是基于变面积的,由微旋转电机检测器组成,也把电压分布转换成AC信号。在详细描述了传感器的工作原理后,推导出传感器的输入输出关系、灵敏度、线性度等特性。试验结果证明,所设计的传感器能够很好地测量直流绝缘子串的电位分布。     

绝缘子泄漏电流在线监测系统定量分析研究

长春超高压局现有的绝缘子泄漏电流在线监测系统的报警值均通过运行人员的经验设置,没有理论和试验依据.通过试验分析大气环境对绝缘子泄漏电流在线监测系统的影响,初步摸索出500 kV输电线路人工污秽绝缘子泄漏电流与污闪电位梯度的关系,为绝缘子泄漏电流在线监测系统的合理运行提供了依据.     

动车组车顶绝缘子电场分布特性研究

动车组车顶绝缘子作为车顶的主要绝缘设备,其可靠性直接影响动车组的正常运行。文中基于ANSYS有限元软件分析了车顶绝缘子结构对其电场分布的影响,通过分析洁净状态下和水滴附着状态下绝缘子的电位和电场,得到伞裙结构对绝缘子电场分布特性的影响。结果表明,绝缘子顶部大小伞裙结构的不同配合方式会影响绝缘子的电场分布,尤其水滴附着状态下,绝缘子顶部采用大伞裙结构的会增加绝缘子电场强度,随着电场强度的增加,增加了绝缘子顶部发生局部放电的可能性。     

110kV零值瓷绝缘子电场仿真分析研究

瓷绝缘子长期运行后其绝缘性能和机械性能下降,容易产生零值、低值绝缘子,严重时会导致输电线路外绝缘发生闪络,发生电网停电事故。利用相关仿真分析软件,对110 kV直线猫头塔绝缘子上的无零值绝缘子和不同部位劣化绝缘子进行钢脚和铁帽的电位自由度耦合,以模拟在实际情况下的零值绝缘子,通过在电位分布云图、等位线分布图、电场分布云图、电位分布和电场分布曲线等方面的对比分析,分析不同部位零值绝缘子对绝缘子串空间电场分布特性的影响,对绝缘子劣质绝缘子的检测提供一定的理论支撑。     

750kV同塔双回紧凑型线路均压环的优化研究

输电线路玻璃、瓷绝缘子及复合绝缘子串均存在高压端绝缘子电位差过高的问题,尤其对于紧凑型线路,由于三相导线布置于同一塔窗内,绝缘子电压分布不均匀的问题更加突出。为了改善紧凑型线路绝缘子串电位分布,将优化计算与试验相结合,对紧凑型线路上相、下相导线侧不同参数的瓷绝缘子均压环进行了电晕试验和电位分布测量,获得了不同均压环的电晕特性和相应的电位分布图。试验结果和计算吻合,表明增大均压环管径、提高上扛位置可以改善紧凑型线路绝缘子串电位分布。     

半导体釉-电瓷组合形式绝缘子串污闪特性试验分析

针对半导体釉绝缘子存在的老化耗能问题,提出了半导体釉与普通电瓷绝缘子的组合方案(S-P组合绝缘子串)。利用有限元方法对S-P组合绝缘子串进行了电位分析,进行了实际污秽闪络特性的试验,分析了这种组合形式绝缘子串的闪络过程,并与其它类型绝缘子进行了对比。试验结果表明:半导体釉绝缘子位于高压端的绝缘子串污闪特性优于其低压端污闪特性;单位绝缘长度和单位爬距的污闪电压,S-P组合绝缘子串低于半导体釉绝缘子,高于进行对比的电瓷绝缘子和一大一小复合绝缘子;维持半导体釉绝缘子表面污秽不变的情况下,普通绝缘子表面的污秽度提高,泄漏电流增大,S-P组合绝缘子串表面电位分布更均匀,产生的热量增加,抑制了沿面放电的产生,提高了污闪电压。     

绝缘子污秽放电超声检测及超声传感器的研究

绝缘子污秽放电对电力系统的危害极大,为了对绝缘子的污秽状况进行有效监测,在研究了绝缘子污秽放电产生超声波的机理的基础上,简要叙述了超声波声信号检测的原理,介绍了压电传感器的原理和结构,以及抛物面的特性和对球面波聚焦的效果。使用聚焦型传感器,可以有效接收放电产生的声信号并转换为电信号进行处理,以便对绝缘子污秽放电进行有效的监测。     

内插入电极式结构复合绝缘子场强及电位分布试验研究

为了改善复合绝缘子高压端部电场强度,通过有限元仿真计算设计了一种新型的内插入电极武结构,同时对均压环进行了优化设计。为了检验优化设计后的内插入电极式结构复合绝缘子端部场强改善情况,在试验室利用光纤场强测试仪测量复合绝缘子伞裙的场强分布并计算出其电位分布。与未加内电极的绝缘子进行对比,研究表明这种内插入电极式结构复合绝缘子对改善复合绝缘子沿面场强分布和电位分布,降低复合绝缘子导线侧局部场强过于集中是非常明显和有效的。     

绝缘子污秽放电声发射监测方法研究

提出了绝缘子污秽放电的声发射现象,通过监测声发射信号可以监测污秽绝缘子。介绍了声发射信号的监测原理及由超声传感器和后续处理电路组成的监测装置,进行了绝缘子污秽试验,采集了实际的声发射信号。从采集的声信号中提取特征量,建立声信号的数学模型。利用模糊推理方法对声信号的特征量进行处理。分析结果表明综合声信号的几个特征量可以有效判断绝缘子表面的污闪放电强弱．实现对绝缘子污秽放电的监测和预警。     

超高压同塔双回输电线路复合绝缘子电位分布研究

沿绝缘子串电场分布不均匀,确定并控制绝缘子串电位分布特别重要.基于有限元方法,考虑铁塔、分裂导线、避雷线等因素的影响建立了超高压输电线路复合绝缘子三维电场仿真计算模型,从而计算得到了沿复合绝缘子的电位、电场分布曲线.分析讨论了均压环、绝缘子型号对复合绝缘子电位、电场分布影响的规律和特点.结果显示:均压环对复合绝缘子两端附近电位、电场分布改善效果显著,安装了均压环后绝缘子各部分电场强度更小,沿绝缘子电位分布更为均匀;不同吨位的复合绝缘子电位分布稍有不同,绝缘子靠近高压端电位分布基本一致,靠近接地端相同长度绝缘距离大吨位绝缘子承担电压较高.     

红外测温仪在750kV线路绝缘子串检测中的应用

介绍绝缘子串的故障类型及故障绝缘子串的发热机理;根据绝缘子串上的电压分布规律,针对绝缘子串原有检测方法存在的不足,采用一种安全、可靠、高效的红外在线检测方法,对绝缘子串的发热及温升特性进行分析,提出不同故障绝缘子串的红外在线检测热像诊断、辨别建议。     

750kV输电线路悬式绝缘子的均压特性

沿绝缘子串电位分布不均匀,改善输电线路绝缘子串电位分布对绝缘子的设计及运行、维护特别重要。为更好地控制绝缘子串电位、电场分布,基于有限元方法考虑铁塔、分裂导线、避雷线等因素的影响,建立了750kV输电线路绝缘子串三维电场计算模型,从而计算得到了沿绝缘子串的电位分布曲线。通过分析讨论不同均压环上抗位置、环径、管径对绝缘子串电位、电场分布的影响,进而确定合理的均压环结构参数。结果表明,仿真计算时分裂导线、铁塔的影响不可忽略;均压环结构参数优化后,单片绝缘子最大承受电压及均压环表面最大电场均得到了改善,沿绝缘子串电位分布更为均匀。     

覆冰复合绝缘子电场分布的研究

为研究覆冰复合绝缘子的电气特性,基于ANSYS有限元法建立了330 k V覆冰复合绝缘子模型,分别模拟仿真了干、湿覆冰情况下,不同空气间隙位置及冰棱长度对覆冰复合绝缘子的沿面电场、电位分布的影响,并与清洁复合绝缘子进行比较分析。结果表明:与清洁复合绝缘子相比,覆冰明显畸变了复合绝缘子的沿面电场和电位分布;当覆冰未完全桥接大伞裙间时,随着冰棱长度的增长,对沿面电位和电场分布的畸变程度越严重。当融冰过程中形成水膜时,覆冰复合绝缘子的沿面电场和电位分布进一步畸变,此时更容易发生局部放电。     

复合绝缘子老化状态核磁共振分析方法

复合绝缘子在电力系统中使用越来越广泛,但是随着运行时间的增长容易老化,威胁电力系统的安全运行。为了方便快捷地检测复合绝缘子的老化程度,文中设计了一种低磁场核磁共振的传感器和万向旋转夹具,专门适用于复合绝缘子伞裙护套的结构。测量样品为挂网运行不同时间的硅橡胶复合绝缘子,采用CPMG脉冲序列激励,得到样品的CPMG回波衰减数据。采用反拉普拉斯变换法对测量的CPMG回波信号进行反演,以横向弛豫时间作为反映复合绝缘子老化状态的特征量,并与红外光谱法测量结果进行对比。结果显示:复合绝缘子核磁共振测量结果与红外光谱内外层吸收峰吻合,两种结果在一定程度上都能反映复合绝缘子的老化程度。其中随着绝缘子的老化程度越高,核磁共振的T2值越小,红外光谱的吸收值也越低。     

串联玻璃绝缘子改善复合绝缘子电场的研究与应用

复合绝缘子的结构特点导致其电位分布不均匀,两端金具附近具有强电场区.随着电压等级和复合绝缘子结构高度的增大,这种现象愈加严重.强电场将导致外绝缘介质和金具表面发生电晕放电,降低绝缘子的运行寿命,对电力安全运行造成严重威胁.笔者通过在复合绝缘子导线侧串联玻璃绝缘子的方法降低了复合绝缘子导线端承受的电压,消除了畸变电场,改...     

基于声发射技术的绝缘子污秽放电监测

在绝缘子污秽放电存在声发射现象的基础上,提出了一种基于声发射技术监测绝缘子污秽放电的方法,并研制出绝缘子污秽放电监测装置。进行了大量污秽试验,试验结果表明．随着绝缘子污秽放电强度的加强,放电产生的声波信号也随之加强,信号脉冲的幅值增大,脉冲出现的频率也增大。绝缘子污秽放电产生的声波信号可以真实反映绝缘子污秽放电过程．通过监测声波信号可以判断放电的发展趋势及对电力系统的危害性。