南方电网直流穿墙套管运行特性分析

直流穿墙套管作为换流站直流场和阀厅的连接设备,在直流输电工程中处于咽喉位置。自1999年第1支500 kV直流穿墙套管投运以来,已有超过88支直流穿墙套管在南方电网系统中运行。套管运行过程中,电气和机械性能方面都曾出现问题。本文针对套管运行中的问题进行了分析总结,提出了直流穿墙套管在设计制造和运维方面的指导建议。     

500 kV超高压直流穿墙套管有限元三维电场分析

对±500 kV超高压直流穿墙套管电场进行研究.首先建立±500 kV超高压干式直流穿墙套管模型,分别讨论了套管的结构特点和绝缘性能.其次利用有限元仿真软件Ansoft Maxwell计算了穿墙套管的三维电场分布,重点分析了套管外绝缘厚度和端部均压环及中部屏蔽环对套管电场分布的影响.然后根据实验数据提出了优化思路和改进...     

柔性直流工程用气体绝缘穿墙套管设计

穿墙套管是实现阀厅内外电气连接的关键设备,应用于柔直工程的穿墙套管存在交直流复合、高频谐波等特殊工况。笔者通过对SF₆气体绝缘穿墙套管在交直流复合、谐波、机械形变下的电场进行仿真分析,得到了柔直套管设计的相关结论。研究表明,交直流复合电场分布介于纯交流、纯直流工况之间。采用工频1 h、直流2 h试验场强校核套管的谐波耐受能力,可以满足工况要求且不过分放大设计裕度。套管形变使得导电杆、屏蔽最大场强值增大,交流、直流工况下场强增大比例接近。按照仿真优化结果,制造了样机,并顺利通过相关试验。     

10kV穿墙套管进水分析与预防

1　事故概况2 0 0 1年 7月 2 9日 2 3时 2 0分 ,1 0 k V出线海石线 92 3开关速断跳闸 ,重合成功 ,同时听到响声。值班员检查 92 3开关无异常 ,发现 92 3C相穿墙套管有水滴出来 ,地面潮湿。2　现场分析在现场见到 C相避雷线烧断并碰到 B相穿墙套管 ,离墙面 4mm～ 5 mm,B相避雷线在 A相导线上缠绕两圈 ,地面上有一只约 2 0 cm长且被灼伤的青蛙 ,C相套管在滴水。拆下 B、 C相的避雷器 (型号为 Y5 W- 1 2 .7/60 )发现 B相比 C相烧伤严重。测其绝缘电阻 ,均为 2 5 0 0 MΩ,测避雷器 1 m A下动作电压即 U1m A,C相为 2 6k V,B相为 2 6.5 k …     

特高压GIS出线套管用空心复合绝缘子运行性能分析

研究特高压GIS空心复合绝缘子运行特性,可为我国特高压工程同类产品的结构设计、产品制造和运行检修提供参考。本文通过对荆门特高压变电站HGIS组合电器出线套管用空心复合绝缘子进行连续3年监测,并对运行3年后更换的一只1 000 k V空心复合绝缘子进行了拆解及试验研究,对比分析了特高压空心复合绝缘子在运行前后其绝缘结构、机械结构、密封结构的性能变化。结果表明,特高压空心复合绝缘子总体运行良好。运行绝缘子的机械性能、界面性能、密封性能、材料性能等各项技术指标仍满足现行标准要求。与初始设计相比,除伞套材料硬度外,其他性能指标未见明显变化。后续工程制造和使用时应重点优化硅橡胶材料配方,关注材料硬度变化。     

复合绝缘子伞套间粘接结构性能

为了确保伞套间粘接性能,选用特制的粘合剂,采用半机械化套粘伞裙装置,把自动打磨好内口表面的,与护套采用过盈配合的,按内外绝缘强度差1倍所确定内口长度的伞裙套粘在护套上以保证伞套间粘接部位实现硅氧烷分子交链完全,补强剂颗粒表面羟基及分子间范德华力利用充分,没有较大的填充剂颗粒存在的界面,使界面具有较高的机械强度和良好的绝缘性能。伞套间的过盈配合在相应部位所出现的弹变,因其体形网状分子结构中和硅氧烷分子螺旋状态的存在,其蠕变性能极为缓慢,应力松弛现象几乎不存在,伞套间粘接性能是可靠的。     

基于有限元分析的特高压直流穿墙套管结构优化设计

特高压直流穿墙套管是直流特高压工程中的关键设备之一,为支撑我国特高压直流输电工程建设,平高集团有限公司开展了±800 kV直流穿墙套管的研制工作.针对支撑绝缘子结构直流穿墙套管的支撑绝缘子可能吸附滑动触头摩擦产生的金属碎屑,从而造成闪络的隐患,笔者提出了一体式载流结构的无支撑绝缘子特高压直流穿墙套管.应用有限元软件建立...     

500kV直流棒形悬式复合绝缘子性能的稳定性分析

对直流电压下棒形悬式复合绝缘子材料的耐污湿性能,连接结构等进行了较全面的分析和研究,认为直流复合绝缘子绝缘部件芯棒和护套存在着碱金属和铁的氧化物,但对芯棒玻璃纤维材料性能影响不大;对芯棒与金具内楔连续界面的结构设计,采取了相应的措施,从而使批量产品机械连接性能分散性控制在极小范围内。     

直流穿墙套管的设计研制及分析

根据直流穿墙套管的技术要求,对直流套管的内外绝缘机理进行了初步分析和探讨,据此提出了直流穿墙套管的设计方案和设计参数,研制生产了２５０ｋＶ交、直流穿墙套管。     

±660kV直流复合绝缘子的研制

介绍了±660 kV直流复合绝缘子硅橡胶配方优化设计、均压环优化设计,原材料选用与处理以及其它新技术和新装备的应用情况。对复合绝缘子的伞裙进行优化设计后,不仅改善了其直流污闪特性,明显提高了单位绝缘距离的污闪电压,而且能够在减少积污、提高耐湿闪能力方面起到积极的作用;加装所设计的均压环后,能有效的抑制起晕场强,满足不起晕的要求;采用优化的硅橡胶配方显著提高了硅橡胶伞裙护套的工艺性能、耐漏电起痕性能和憎水性;改进HTV密封设计和选用芯棒新材料能够为产品长期安全运行提供可靠保证;试验结果表明,研制的±660 kV直流棒形悬式复合绝缘子系列产品能够满足±660 kV直流输电线路的使用要求。     

进口500kV复合绝缘子断裂原因分析与研究

对X.M公司、M.K公司和D.H公司产500 kV复合绝缘子的断裂原因分析、试验、研究、论证和模拟仿真电场分布理论计算,结果表明:X.M公司的复合绝缘子存在严重的质量问题;M.K公司的复合绝缘子在采取措施后可以继续使用;D.H公司非标加工的500kV/300kN级复合绝缘子,其芯棒密实性、渗透性能不符合标准要求;建议500 kV复合绝缘子应选用耐酸芯棒,优质、合理的硅橡胶配比胶料,经高温硫化的伞套材料;采用迷宫形端部金具密封结构及高温硫化硅橡胶模压密封,且护套整体厚度至少≥5 mm;对500 kV复合绝缘子下端部50 cm区域内适当增加护套厚度;对均压环的环径和管径大小最佳尺寸以及安装位置,还需试验验证,以优化合理配置均压环,确保有效提高复合绝缘子的使用寿命,确保500 kV线路电网的安全运行。     

500kV棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断的预防措施

对500kV复合绝缘子芯棒脆断事故的发生原因进行了分析,指出芯棒断裂是由于绝缘子电压分布严重不均及均压环设计、安装不规范引起导线端电场畸变所致。通过对原线路双联悬垂复合绝缘子下垂式线夹挂点进行"八"字形改造;利用下垂式线夹缩短的距离在导线侧增挂玻璃绝缘子;新建线路采用特制复合绝缘子与玻璃绝缘子组合方式,使复合绝缘子均压环,接头连接处远离高压端,改善了复合绝缘子的电场分布,降低了复合绝缘子导线端承受的电压,消除了畸变电场,避免了棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断,取得了良好的效果。     

空心复合绝缘子端部结构对弯曲强度的影响

空心复合绝缘子是高压电器设备的重要外绝缘部件,其端部连接结构对产品机械性能影响很大.目前常见的端部连接结构有间隙配合和过盈配合两种,但相关对比研究很少.笔者以某典型规格500 kV空心复合绝缘子为研究对象,采用有限元仿真分析和分组试验的方式,研究了不同端部连接结构的弯曲特性.研究结果表明,当施加相同弯曲负荷时,间隙配合绝缘管承受的应力比过盈配合大,间隙配合最终的破坏值会相对偏小.主要尺寸相同的两种端部连接结构样品,过盈配合弯曲破坏值比间隙配合弯曲破坏值高约11.6％.     

棒形悬式复合绝缘子金属附件与芯棒连接区的质量分析

介绍了在电网中运行若干年的棒形悬式复合绝缘子的机械负荷耐受试验的结果,指出了该绝缘子连接区存在的缺陷,并对缺陷进行了分析。     

500kV交、直流输电线路鸟啄损坏复合绝缘子统计和分析

对河南、湖北、浙江三省500kV交、直流输电线路运行复合绝缘子鸟啄导致损坏的情况进行了调查统计,认为鸟啄绝缘子的主要原因与鸟增多,线路是否带电运行,均压装置的设计是否合理,绝缘子串型,绝缘子颜色和气味等因素有关。建议将复合绝缘子均压装置改造为防鸟粪式均压装置,并在鸟害严重区的线路杆塔上安装驱鸟装置。复合绝缘子制造企业应调整硅橡胶配方,运行部门可采取在投运前将绝缘子包裹的方式来保护复合绝缘子。     

运行断裂的500kV棒形悬式复合绝缘子蚀损试验和电场计算分析

应用有限元数值计算方法,依据实际运行中的工况,对运行环境相近的两种典型结构500kV棒形悬式复合绝缘子,进行了电场和电位分布计算。得出受杆塔和高压导线分布电容的影响,绝缘子导线侧和接地侧的电场畸变严重;导线侧和接地侧的电场强度均高出绝缘子中部十几倍,电场分布极不均匀。结合运行实际,对复合绝缘子及伞套材料的耐漏电起痕和耐电蚀损性进行了试验。发现500kV棒形悬式复合绝缘子断裂掉线原因是硅橡胶伞套蚀损,内部芯棒暴露后经电晕烧蚀,进而水解引起脆断;复合绝缘子出现的电蚀老化,外部因素主要是电场分布不均匀和大气污湿,本体因素是伞套材料的耐漏电起痕及电蚀损性能较低。     

110kV复合绝缘子脆断原因分析及对策

从复合绝缘子端部应力分布、破坏过程和蠕变破坏及运行环境等方面 ,分析了复合绝缘子发生脆断的原因 ,提出了改进措施及工程应用中应注意的问题。指出在该地区转角杆塔、耐张杆塔采用的复合绝缘子芯棒要适当加大     

一起500kV高压套管油位低缺陷的分析与处理

套管是电力变压器的重要部件之一,为了保证套管油位保持在一定高度,其油室与变压器本体油室是相互独立的,若两个油室发生贯通,将导致套管油位下降,威胁套管绝缘强度。笔者分析了某500 kV变压器高压套管油位低缺陷,对缺陷的机理进行了研究,对高压套管底部连接部件的结构特性进行了分析,指出事故的原因在于套管底部结构设计不合理、使用材质不当。针对事故原因,提出了使用一体化设计的黄铜连接件的缺陷处理措施,以及下一步的防范措施。     

500 kV GIL三支柱绝缘子炸裂故障分析与防范措施

为了解决一起500 kV GIL三支柱绝缘子炸裂故障,对故障GIL开展现场检查、返厂解体、应力仿真计算、缺陷模拟研究,采用同站运行的GIL单元为试品,开展GIL整体和关键部件工频耐压局放测试分析。研究结果表明:GIL三支柱绝缘子炸裂原因为三支柱绝缘子低电位金属嵌件与环氧树脂交界面存在小间隙,在运行过程中,小间隙逐渐劣化,导致交界面电场畸变,从局放异常发展为三支柱绝缘子炸裂。最后结合GIL三支柱绝缘子炸裂原因和三支柱绝缘子生产工艺流程提出了预防性的措施,为后续工程GIL生产运维提供借鉴。