涂污绝缘子在盐雾环境下的交流闪络特性研究

在人工污秽实验室内对积污绝缘子在盐雾环境下的污秽闪络进行了模拟,得到三种类型绝缘子在不同盐密、不同盐雾盐度下的污闪电压及闪络电压梯度。试验结果表明:盐雾对绝缘子闪络电压的影响远大于盐密;结合海南实际污秽情况与海水电导率,在高盐密下,绝缘子闪络电压下降不超过20%,而在高盐度下,绝缘子的污秽闪络电压会下降40%以上;由此证明在沿海地区,仅用等值盐密、灰密为依据进行外绝缘配置会使外绝缘配置不足,存在事故隐患。     

±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

基于气象参数统计的绝缘子污秽度评估方法

绝缘子污秽度是线路运行维护人员制定防污闪方案的重要基础数据,一直存在停电测量困难、在线监测不便等现状。提出了一种基于气象参数统计的绝缘子污秽度评估方法,以历史的气象参数月统计值以及对应月末绝缘子表面的等值盐密、等值灰密为输入参数,采用BP神经网络实现指定气象条件下绝缘子污秽度变化量的预测,在初始污秽度已知的前提下,可实现后续月末绝缘子污秽度的评估。选用某条220 k V输电线路进行算例分析,评估出的等值盐密、等值灰密平均值与实测值平均偏差16%左右。结果表明,该方法可在已有的数据基础上实现绝缘子污秽度评估,对于输电线路的防污闪工作具有一定的指导作用。     

高速气流下动车组车顶绝缘子积污特性研究

动车组高速运行过程中车顶绝缘子周围产生的高速气流会影响其表面积污规律。为了研究车顶绝缘子在高速气流条件下的积污特性,利用风洞试验模拟高速气流条件,研究了动车组高压隔离开关复合绝缘子在不同时长的高速气流条件下的积污特性,并进行分析比较。试验结果表明:在高速风洞试验条件下,绝缘子表面积污具有饱和特性;随着高速气流作用时间的增加绝缘子背风面所占面积比例越小,背风面与迎风面灰密的比值越大;绝缘子上表面灰密大于下表面灰密,并且高速气流作用时长对绝缘子上下表面污秽分布不均匀度影响较小。     

动车组车顶硅橡胶支柱绝缘子闪络特性的试验研究

车顶支柱绝缘子作为动车组牵引供电系统最为重要的外绝缘设备之一,将受电弓与车顶进行电气隔离。列车在运行过程中,动车组车顶的支柱绝缘子会暴露于自然空气中,在不同的自然气候环境下其伞裙表面也会主要呈现干燥、湿润及污秽3种不同状态,而且在高速气流下,绝缘子表面极容易吸附污秽。硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性,电力系统普遍选用其作为车顶支柱绝缘子。为探究它们在不同环境下的绝缘特性,在高压实验室对试品绝缘子分别进行干闪、湿闪、污闪试验,获取相应的闪络电压。结果显示,此种绝缘子污闪电压远低于干闪和湿闪电压,且呈现伞裙表面污秽等值盐密越高,污闪电压越低的趋势。因此,及时清理绝缘子表面污秽,使其始终保持低污秽覆盖的状态,对列车稳定运行及车厢内乘客安全有重要意义。     

高温水蒸汽中绝缘子串闪络电压的研究

研究电力设备带电水蒸汽清洗技术,需要对污秽绝缘子串在高温水蒸汽环境中的闪络电压进行测量,并与常温水雾环境中的污秽绝缘子串闪络电压进行比较,以保障水蒸汽带电清洗绝缘子串时电力系统的工作安全。使用定量涂刷法对绝缘子进行均匀染污,通过固定灰密,改变盐密,绘制了试品绝缘子串在不同环境中的闪络电压曲线。结果表明:高温水蒸汽环境中,污秽度在低于盐密0.15 mg/cm2、灰密1.0 mg/cm2条件下,绝缘子串闪络电压高于系统最高运行相电压,可以保证系统安全。     

基于大气环境质量的电网绝缘污秽等级划分

通过测试户外挂网绝缘子表面自然积污量及实时监测湖南省各地市近年大气环境污染物主要因子(SO2,NO2,PM10)排放状况,建立了基于大气环境质量的输电线路绝缘子等值盐密、灰密的线性理论模型,并依据该模型对湖南电网绝缘污秽等级进行划分。结果表明,大气环境质量与绝缘子等值盐密、灰密之间具有较好的相关性,可通过对区域大气环境的实时监测,来实现对电网污秽等级的划分和动态调整。     

220kV三凤线N38~#地段污情分析

对外绝缘配置的适应性进行了探讨。测定了产生严重串弧绝缘子的盐密,结合在线监测记录到的泄漏电流、环境变化以及绝缘子表面积污不均匀分布试验,论证了盐密在划分污秽等级时的局限性。空气污染形成的酸雾及沿海盐污随风漂浮,加速了外绝缘降低,动态污秽不会以沉积方式滞留在绝缘子表面。推荐使用采集到的RH—I曲线监视外绝缘的变化,用以指导外绝缘配置及状态管理。同时也证实了使用环境相同,爬距、高度相等,钟罩玻璃绝缘子的耐污水平不如双伞瓷质绝缘子,涉及到有效利用系数,值得设计运行部门给予极大的关注。     

自然污秽绝缘子串在试验室的试验研究

本文叙述了自然污秽绝缘子在试验室得到的各种特性,提出了污秽绝缘的电压裕度系数和用于系统绝缘监视的临界泄漏电流值,给出了污秽绝缘子雾闪电压与盐密间的回归曲线。本文还探讨了人工污秽试验的等价性。     

输配电线路复合绝缘子的选择与防污闪措施

分析了输配电线路绝缘子污闪的危害,指出,选择伞裙上表面为小倾角、下表面为平板无滴水沿结构的复合绝缘子,可以明显减少污秽物堆积、防止伞裙结构变形;最好选择水平串绝缘子,其上下均能被雨水冲刷,而且自洁性好。提出了检修时防污闪的方法:增加串联盘形悬式绝缘子的片数(35kV线路用4～5片,110kV线路用8～10片);采用耐污秽型且伞形扩张较大的盘形悬式绝缘子;增加棒形绝缘子伞数或采用特殊伞形。使用高温硅橡胶密封可明显减少芯棒脆断的发生,同时增加绝缘子串长以抵抗雷击。     

广东电网污闪原因分析和防污对策

阐述了广东电网近年大面积污闪的特点和原因。通过分析广东电网2005年初500kV污闪绝缘子串的盐密和灰密测试数据,得出大面积污闪的根本原因是现有杆塔的爬电比距不够;对绝缘子清扫时间间隔进行了估算,指出加强重要线路的清扫工作是防止线路短期内发生污闪的有效措施,但线路的防污闪能力主要应靠设备本身的绝缘配置实现。介绍了近年防污闪工作,提出了防污闪对策:加强清扫、加强盐密和灰密测量、推广使用复合绝缘子以及采用绝缘子污秽在线监测新技术等。     

绝缘子等值附盐密度的预测

等值附盐密度是确定污秽等级和绘制电网污区分布图的主要依据,而气象因子对绝缘子的等值附盐密度(ESDD)影响复杂,难以建立精确的数学模型来表述二者间的关系。结合灰色模型和神经网络模型在反映数据序列变化趋势性上的明显效果,采用带神经网络补偿器的灰色神经网络模型来预测绝缘子在一定气象因子条件下的等值附盐密度,拟合输入与输出之间的复杂非线性函数关系。结果表明该模型有较高的预测精度,优于单纯的灰色神经网络模型,具有一定的理论价值和实际应用价值。     

高压直流悬式绝缘子的造型

直流电压下的吸附效应使得绝缘子表面附着的污秽量比交流条件下严重得多,直流污闪的过程亦与交流不同,一般认为绝缘子的直流耐污水平与绝缘子的棱下系数Ｋ有关,且当Ｋ等于０．９左右时呈现最佳耐污特性。本文总结我厂过去的试制研究和国内外刊物报导试验研究结果,认为棱下系数的确定应参考绝缘子运行地区的污秽水平,并且棱下系数的取得应依据每一个优化的ｄｉ与ｗｉ比值。在上述指导思想下设计了一种不同于一般绝缘子的造型,取得了令人满意的试验结果。     

试验室绝缘子泄漏电流测量方法研究

监测泄漏电流是评估绝缘子污秽状态的重要手段,介绍了各种湿度下进行人工污秽绝缘子泄漏电流试验的方法。通过理论分析和试验测量,从变压器容量、测量仪器、采样电阻、屏蔽层接地方式及加湿时间等方面探讨了各因素对泄漏电流实验的影响;提出了非饱和湿度条件下雾湿润效果的检测方法,并通过人工污秽试验进行了验证。结果表明:湿度、盐密及绝缘子的等效电容越大,变压器的容量要求也越大;采样电阻过大,将影响泄漏电流值的准确度;屏蔽层采用两端接地是行之有效的方法;加湿时间为9min时,泄漏电流达到最大值。     

间歇性列车风对支撑绝缘子污闪影响分析

针对电气铁路支撑绝缘子污闪情况,分析了在列车风环境下,高速机车间歇列车风环境对支撑绝缘子表面积污状况的影响。分析表明,在列车风环境下,绝缘子两端部积污明显,应以端部积污状态来确定清扫频率;在输电线路闪络模型的基础上,结合在间歇性列车风影响下支撑绝缘子闪络的特点,分析了风场环境及风速对污闪的影响,修正了闪络模型。     

关于污秽条件下交流绝缘子选取中的修正因数

根据西安电瓷研究所自然污秽试验站和污秽实验室的试验结果导出了污秽条件下交流绝缘子选取中的修正因数。该修正因数考虑了条件下污秽度测量值与人工污秽试验中的污秽度测量值间的差别,考虑了绝缘子外形上的差别。该修正因数只适用于当地条件,它代表了一特有的污秽性质、污秽沿绝缘子表面分布以及污秽现场特有的气候条件(如潮湿条件)的修正。     

瓷绝缘子劣化应对措施探讨

瓷绝缘子的劣化是造成闪络事故的主要原因之一,从盘形悬式瓷绝缘子的特性入手,分析绝缘子的劣化机理、规律,从瓷绝缘子的前期设计、运行保养、状态监测及老化淘汰等方面进行考虑,在配置、维护、测零、消缺及更换方面综合评价,科学决策,如:优化线路走径,合理确定污秽等级,确定泄漏比距和绝缘爬距,选择科学检测顺序和方法,全面推行“用盐密指导清扫,”确定测零周期等,防止因瓷绝缘子劣化而导致闪络事故的发生,保证电网安全运行。     

低风速条件下污秽颗粒在电力外绝缘近表面的动力模型研究

研究室外绝缘子表面的积污规律,预测一段时间内特定气象环境下绝缘子表面的积污量,对输电线路防污工作极为重要。基于流体力学和两相流的理论,研究了低风速条件下绝缘子近表面大气的流动情况,分析了污秽颗粒在近表面流体中的受力特征,建立了低风速条件下污秽颗粒在绝缘子近表面的动力模型。结果表明:低风速条件下空气在绝缘子近表面作层流运动,污秽颗粒在层流中所受的主要作用力包括:重力、浮力、气动阻力,以及因层流而产生的Saffman力,并给出了相关力的计算公式和污秽颗粒的拉格朗日方程。