特高压线路大吨位绝缘子挂网运行情况分析

为了解特高压交直流线路大吨位绝缘子的使用情况,面向富有特高压线路运维经验的14个省、市、自治区,在资料收集和实际考察的基础上,对大吨位绝缘子的挂网及运行情况进行了全面的分析。结果分析表明:大吨位瓷质绝缘子中耐张串使用数远多于悬垂串,吨位等级550 kN使用数远多于吨位等级420 kN使用数,且串型主要是三联串;大吨位玻璃绝缘子中悬挂类型均为耐张串,550 kN等级的绝缘子数量约为420 kN的4倍;对瓷、玻璃和复合绝缘子而言,绝缘子的主要故障类型分别为低零值、自爆和破损等。分析结论可应用于评估全国范围内在运大吨位绝缘子挂网运行情况和指导特高压交、直流线路安全稳定运行。     

大吨位复合绝缘子在特高压直流Ⅴ型串上的应用

特高压直流输电工程在悬垂串上将广泛采用机械强度等级≥300 kN的大吨位复合绝缘子,对其运行中机械载荷特性的研究是合理选型它的基础.为此建立了架空输电导线有限元模型和试验验证了的复合绝缘子Ⅴ型串的机械特性模型;针对大吨位复合绝缘子FXBZ-800/550在特高压直流Ⅴ型串上的应用,仿真研究了导线脱冰跳跃、风偏和舞动等动...     

大吨位压接式复合绝缘子长期运行的机械可靠性

由于防污闪的需要,我国特高压交直流输电线路大量采用大吨位压接式复合绝缘子,这就需要对大吨位压接式复合绝缘子的机械可靠性提出更高的要求。为了研究此问题,对国内几个主要绝缘子生产厂家的大吨位压接式复合绝缘子进行了短时破坏强度试验和"机械强度-时间"特性试验研究。试验研究结果表明,国内目前大吨位压接式复合绝缘子的短时破坏强度分散性σ主要分布在2%～3%左右,长期蠕变斜率k一般小于4%,都远小于现行标准中规定的8%。根据我国目前大吨位压接式复合绝缘子的实际性能情况,对其提出了新的设计准则和比目前标准中更严格的试验要求,认为其型式试验中机械耐受的试验负荷应该由60%Mav提高到75%Mav(其中Mav为平均机械破坏负荷);应增加机械强度抽样试验,其试验方法为3支绝缘子产品在1.2MSML(其中MSML为标称的额定机械负荷)拉伸负荷作用下持续96h不发生破坏。     

线路绝缘子直流污闪电压修正研究

为了给出线路绝缘子不同污秽分布条件下直流污闪电压线性海拔修正系数,便于在海拔≤2 km地区直流线路外绝缘的设计,实验研究了在实际海拔1 970 m条件下绝缘子电弧的发展特性。研究表明:绝缘子上下表面污秽分布情况对瓷绝缘子直流电弧发展路径影响较大,造成直流污闪电压随海拔升高下降的程度不同。通过比较不同海拔高度下(0与2 km)210 kN钟罩型绝缘子人工污秽试验结果,提出了绝缘子上下表面污秽分布均匀与不均匀两种条件下直流污闪电压线性海拔修正系数分别为6%和3%,并利用大吨位(300 kN)钟罩型绝缘子试验结果验证了该线性修正系数。结果表明,该修正系数也适用于大吨位绝缘子。     

线路绝缘子串机械振动疲劳性能的试验研究

为进行超高压输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能研究,参考国内外现有试验方法和标准,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发了国内第1套绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式绝缘子串和棒形悬式复合绝缘子串进行了大量机械振动试验研究。结果表明,试验对悬垂串绝缘子强度基本无影响,对耐张串影响较大。瓷绝缘子耐张串试验结果有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验结果变化较小。压接式复合绝缘子经3000万次的振动试验后的机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。基于大量试验研究、工程运行经验和现有技术认识,建议针对现有的技术发展现状,结合工程实际,对不同结构型式的绝缘子串的振动疲劳试验方法和试验参数的合理性及判定准则进行深入研究和探讨,以期能有效地评价其振动疲劳特性。应重点关注复合绝缘子的耐振强度的设计和选择。对于线路经过的易振区,建议采用直径≥24mm的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

大吨位绝缘子配套金具研究

为提高电力线路的输送能力并减少能量损耗,特高压线路导线直径越来越大,重量越来越重,需要采用更高强度等级的绝缘子来减少绝缘子的使用数量,降低杆塔荷载,简化线路连接,提高安全系数。研究绝缘子双联耐张串串型的设计,从电气性能和机械性能两个方面保证串型的实用性,并在此基础上开展配套金具研究,包括碗头挂板、联塔金具和跳线间隔棒。大吨位绝缘子配套金具在参考低吨位设计标准的基础上,结合现有的设计经验,通过采用整体锻造方式加工,可有效提高组串的机械性能。试验表明所研究的配套的碗头挂板等非标金具符合国家、电力行业标准和工程技术规定,机械和电气性能试验均满足要求。     

220 kV复合绝缘子机电性能试验研究

复合绝缘子的电气及机械性能是复合绝缘子能够长期可靠运行的保证。笔者抽取了11支在东北地区挂网运行不同时间的220 kV复合绝缘子,利用工频试验变压器、冲击电压发生器和机械拉力机分别进行了自然污秽闪络、人工污秽闪络、50%雷电冲击闪络、50%机械负荷耐受和机械破坏负荷等性能测试。结果表明:复合绝缘子的电气性能仍然处于较高水平,污闪电压和雷电冲击闪络电压与运行时间没有明显关系,与绝缘子结构高度成正比关系,早期楔式结构的复合绝缘子机械性能下降明显,且160 kN吨位复合绝缘子机械强度降至额定负荷以下,建议有关部门密切关注复合绝缘子机械性能的下降,采用定期抽检的方法避免事故的发生。     

复合绝缘子在耐张串上的使用

总线了国内外复合绝缘子耐张串中的使用情况后分析了耐张串中使用绝缘子的受力情况。针对复合绝缘子受弯曲应力易变形的特点,对其进行了弯曲疲劳、大曲和振动试验,结果表明在振动、反复弯曲、大屈曲条件下复合绝缘子性能不会劣化。综合已有运行经验和试验结果认为复合绝缘子可在耐张串中使用。     

大连电瓷厂10种绝缘子一次通过国家鉴定

近日,大连电瓷厂自主开发的XP-530等10种高强度、大吨位线路悬式瓷绝缘子一次性通过国家级技术鉴定。这些新产品满足了我国750kV和百万伏特高压等级路线电力线路潜在市场的需求,它们的批量生产,使近十年来被“洋货”操纵的绝缘子产品市场价格趋于稳定。目前,世界上只有日本NGK公司研发出了400kN等级的瓷绝缘子。大连电瓷厂生产出400、530kN级盘形悬式瓷绝缘     

1000kV特高压交流支柱瓷绝缘子的研制

根据晋东南—荆门1000kV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支柱瓷绝缘子进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和性能评价。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10kN.m、爬电距离30250mm的1000kV特高压交流工程用支柱瓷绝缘子。该绝缘子由5个单元件组成,具有优良的机械、污耐压和耐地震特性,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明所研制的绝缘子的电气、机械特性等满足特高压交流试验示范工程的要求。     

湖南电网特高压直流悬式绝缘子运行特性分析

湖南电网特高压直流线路普遍使用420 k N及以上大吨位悬式绝缘子,大吨位悬式绝缘子运行性能直接影响电网安全稳定运行。本文首先对在运悬式玻璃绝缘子自爆、悬式瓷绝缘子低零值和破损三种主要缺陷进行统计,并对其危害性和处置措施进行介绍。结合一起特高压直流悬式瓷绝缘子的红外、紫外检测结果,讨论红外、紫外检测在特高压直流悬式瓷绝缘子检测中的有效性。结果表明,红外、紫外检测能够较好的实现特高压直流线路劣化绝缘子的检测。     

多重荷载下的复合支柱绝缘子机械疲劳试验方法设计

为更加准确地研究复合支柱绝缘子在大风条件下摆动的机械疲劳性能,考虑到复合支柱绝缘子在实际运行中要承受压、弯、扭等多重荷载,以变电站管型母线复合支柱绝缘子为例,设计了一套对复合支柱绝缘子同时施加静态压、扭荷载,周期动态弯荷载的机械疲劳试验方法.     

1000kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南—荆门1000kV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10kN·m、爬电距离30250mm的1000kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。试验验证和运行经验表明该支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的要求。     

1000kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南一荆门1000kV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10kN·m、爬电距离30250mm的1000kV特高压工程用支柱瓷绝缘子.试验验证和运行经验表明该支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南一荆门1000kV特高压交流试验示范工程的要求.     

高海拔地区大吨位绝缘子直流污闪特性研究

为了研究实际高海拔条件下大吨位瓷和玻璃绝缘子染污放电特性,给高海拔地区特高压直流输电线路绝缘子的选择及外绝缘设计提供参考,在实际海拔1970 m条件下,利用±250 kV直流污秽试验电压,采用恒压升降法,对大吨位瓷和玻璃绝缘子的直流污闪特性进行了详细研究。试验结果表明:大吨位瓷和玻璃绝缘子的直流污闪特性相差不大;盐的种类、灰密大小及污秽分布情况对大吨位瓷绝缘子直流污闪特性影响较大;伞形对绝缘子表面电弧发展特性影响较大,使得不同伞形绝缘子的直流污闪电压差别较大。因此,在高海拔地区特高压线路外绝缘选型和设计中要充分考虑这些因素的影响。     

光纤光栅复合绝缘子的试制及标定试验

针对输电线路复合绝缘子运行检测现状,在综述国内外相关检测技术的基础上,结合光纤传感技术和复合绝缘子技术,通过在复合绝缘子的芯棒基体内植入光纤布拉格光栅构成智能芯棒结构,成功研制了光纤光栅复合绝缘子,设计了复合绝缘子内部温度与应力的采集系统,从而实现了复合绝缘子运行状态的实时监测;并对光纤光栅复合绝缘子进行了标定试验,确定了光纤光栅复合绝缘子的光栅中心波长与温度及拉力之间的定量数值关系。研究结果表明,拉力和温度的变化均与光栅中心波长变化量呈很好的线性关系,其中光栅的拉力系数在47～50pm/kN、温度系数基本在13.5～14.1pm/°C范围内变动。这些数据为绝缘子挂网运行状态分析定量检测依据。     

高海拔地区直流输电线路外绝缘特性研究

为给高海拔地区特高压直流输电线路绝缘子的选择及外绝缘的设计提供参考,在实际高海拔条件下采用恒压升降法详细研究了瓷、玻璃和复合绝缘子的直流污闪特性,其内容主要包括:不同悬挂方式和污秽分布情况对瓷绝缘子污闪特性的影响;2种大吨位玻璃绝缘子直流污闪特性的对比及550 kN玻璃绝缘子V串与I串污闪电压的比较;比较3类绝缘子直流污闪特性。试验结果表明:悬挂方式及污秽分布情况对瓷和玻璃绝缘子有较大影响;复合绝缘子的直流污闪特性明显优于瓷和玻璃绝缘子;爬电距离不是决定复合绝缘子直流污闪电压的唯一因素,合理优化复合绝缘子的伞裙结构可有效提高其单位绝缘高度的直流污闪电压。     

南京电气550kN钢化玻璃绝缘子达国际领先水平

南京电气（集团）有限责任公司自主研发的550kN钢化玻璃绝缘子7月19日通过国家级技术鉴定，产品主要技术性能经专家确认达到国际同类产品的领先水平。550kN钢化玻璃绝缘子是南京电气为我国特高压、大容量输电工程建设配套而研制的新产品，产品强度等级为国内同类产品之最，填补了国内空白。     

高压瓷绝缘子振动疲劳试验及损伤识别

高压瓷绝缘子广泛应用于变电站,抗震性能非常薄弱。通过对3支同型号的支柱绝缘子振动疲劳试验,得到了绝缘子振动频率与加载次数之间的关系。绝缘子在长期循环振动荷载作用下,虽然绝缘子外观检测正常,绝缘子的损伤主要为法兰弯曲刚度的衰减,导致绝缘子各阶振动频率均有不同程度的下降。通过建立绝缘子试验结构体系的有限元模型,拟合了损伤前、后绝缘子振动模态的前2阶频率,得到了绝缘子法兰节点的弯曲刚度系数等参数值。多阶模态拟合识别不仅可以定性描述绝缘子的损伤,还能准确地识别出损伤位置和严重程度。     

交流特高压1000kV级绝缘子选型研究

为了进行特高压1000kV线路绝缘子选型,对不同类型的大吨位大盘径绝缘子,在不同污秽条件、不同气压下进行了系列的人工污秽试验。试验表明,随着海拔高度的升高,绝缘子的闪络电压会有规律地降低。绝缘子的伞型和污闪电压之间有直接的联系。提出了特高压1000kV交流绝缘子选型建议。建议在轻污秽及中等污秽地区首选三伞型绝缘子,在轻污秽地区,也推荐采用双伞型绝缘子。对于中等及以上的重污秽地区,建议采用复合绝缘子。建议在特高压1000kV上不采用该300kN普通型绝缘子。