基于紧凑型光电传感器的复合绝缘子内部缺陷检测方法研究

为了能够有效地对复合绝缘子的内部缺陷进行监测,通过有限元法和现场试验研究了紧凑型光电电场传感器检测复合绝缘子内部缺陷的方法。首先,依据实际110kV复合绝缘子的实际尺寸和材料属性建立了三维有限元模型,导通性缺陷分别设置在复合绝缘子的高压端、接地端和中间端,研究了不同位置和不同程度的导通性缺陷对周围电场分布影响;然后基于有限元仿真计算研究了复合绝缘子周围轴向电场和径向电场分布的变化。结果表明,当复合绝缘子存在内部导通性缺陷时,径向电场分布的变化相对轴向电场分布的变化要更为明显;不同位置的导通性缺陷导致电场分布变化的特征不同;不同严重程度的导通性缺陷导致电场分布的畸变量会随着导通性缺陷的严重程度的增加而增加;最后,通过试验验证了EOEF传感器检测高压复合绝缘子的内部缺陷的有效性。这对于在非固定端检测获取缺陷信息有着重要的意义。     

±800 kV特高压直流线路V型悬式复合绝缘子表面电场分析

特高压直流线路带电作业及一些金具的安装与绝缘子表面的电场分布密切相关,为了得到电场分布,采用Solidworks建立仿真模型,根据实际情况加载±800kV的电压,对于复合绝缘子串中出现导通性故障的部分进行电位耦合,结合Ansys有限元分析方法,给出V型复合绝缘子串正常和模拟局部导通性故障情况下的电场分布云图,以及局部导通性故障情况下轴线及其周围合成场强的分布情况,进而分析局部导通性故障对绝缘子串的影响,从而为绝缘子串结构设计、带电作业等方面提供参考依据。     

高海拔地区500kV线路中相V串优化

高海拔地区空气稀薄,输电线路金具电晕现象较平原地区更为严重。以建塘500kV变电站和玉龙500kV变电站之间线路为例,应用Ansys有限元分析软件,计算了500kV交流单回线路中相V串金具电场和绝缘子串电位分布,获得了不同管径和环径的均压环配置下绝缘子串的电压分布、均压环表面场强结果,并根据海拔校正公式,按18.2kV/cm表面控制场强限值给出了V串金具优化设计建议,结果可供参考。     

500kV耐张串使用复合绝缘子的力学试验研究

对500kV输电线路耐张串在使用复合绝缘子时的力学负载进行了试验、分析与三维有限元模拟研究,在力学机械性能方面验证500kV耐张串使用复合绝缘子的可行性,提高输电线路的抗污闪能力,拓宽复合绝缘子的使用前景。     

110 kV复合绝缘子电场分布影响因素

研究不同影响因素下的复合绝缘子沿串电场分布特性,对提高绝缘子可靠性具有重要意义。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真计算软件建立了三维模型,分析了杆塔、导线长度和山坡倾斜角度对绝缘子沿串电场分布的影响。结果表明：导线改善了绝缘子串高压端局部场强过高的情况,且导线越长改善的效果越明显;杆塔使得沿绝缘子串方向的电场分布更加均匀;山坡的倾斜角度,对绝缘子高压侧的电场分布有些细微影响,但可以不予考虑。由此可得,导线、杆塔、地面与绝缘子间的杂散电容都会影响绝缘子沿串电场的分布     

复合绝缘子在特高压直流工程中应用探讨

综述复合绝缘子在国内外高压、超高压交直流线路应用情况,实践显示已有的复合绝缘子运行效果良好,提高了耐污闪能力,减少了运行维护的工作量。以云广±800kV直流工程为例,计算表明在耐张串上采用复合绝缘子可以满足相关规程规定,与盘型绝缘子相比具有显著的经济优势。由于在特高压直流线路耐张串应用复合绝缘子尚属首次,因此,云广直流线路中采用复合绝缘子的实践及其运行经验尤其值得关注。     

复合绝缘子的表面电场仿真与泄露电流实验研究

为了研究复合绝缘子盐污和受潮对绝缘子表面电场分布的影响,分析了绝缘子污秽发生闪络放电的原理。通过有限元分析软件ANSYS建立复合绝缘子模型,分析绝缘子在敷盐和受潮时导致电场分布畸变以及表面电场分布不均匀的影响。并通过实验研究绝缘子闪络电压和泄露电流值及其波形,试验结果表明复合绝缘子水滴和盐污影响表面电场分布,盐密度和湿度的增加会加大泄露电流值增大。     

基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究

特高频局部放电法和振动法是GIS盆式绝缘子缺陷检测的重要工具,为了研究特高频局部放电法和振动法的适用性,需要对缺陷盆式绝缘子电场分布和振动模态研究。该文建立了含有正常或缺陷盆式绝缘子的直线型GIS间隔的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子的表面电场分布和振动模态,并研究裂纹缺陷对表面电场强度和振动模态的影响。研究结果表明,当盆式绝缘子有裂纹时,裂纹附近出现明显的电场畸变,靠近母线的裂纹端部电场畸变更为严重,靠近外壳的裂纹有可能无法用特高频局部放电法进行检测。当盆式绝缘子存在裂纹时,前10阶模态频率均呈下降趋势。     

高压输电线路用复合绝缘子内部间隙电场分析

复合绝缘子芯棒与绝缘护套之间出现空气或液体间隙时,间隙周围电场会发生畸变,高场强区域将会出现局部放电,造成复合绝缘子的耐老化性能、机械性能降低。为了精确评估间隙存在对电场分布的影响,以FXBW4-110/100型号的输电线路用复合绝缘子为例,基于ANSYS仿真软件建立复合绝缘子三维有限元模型,分析存在空气或液体间隙时复合绝缘子内部电场的强度,研究间隙尺寸、位置对电场强度分布的影响规律。研究结果表明,空气或液体间隙处电场强度均会增大,液体间隙长度足够大时间隙周围电场强度会超过空气击穿场强,引起局部放电;间隙长度越大或距离导线侧越近,间隙内场强越大,对绝缘子造成的破坏也会越严重。     

220、330kV线路全线复合绝缘子分析与应用

以宁夏电网为例,分析了220、330 kV输电线路全线采用复合绝缘子的可行性,突出全线采用复合成绝缘子免维、耐污性好、应用前景广阔等优越性,并针对输电线路常用的4种基本绝缘子串型--直线I串防鸟性能差、耐张水平串机械强度要求高,跳线串和特殊串型风偏不足等难点问题,提出了相应措施.     

界面微气隙大小对复合绝缘子绝缘性能的影响

为了给复合绝缘子制造、安装和运行提供技术指导,对复合绝缘子界面微气隙周围的场强及电位分布进行了研究。通过对实例中复合绝缘子界面局部微气隙进行三维建模计算,分析微气隙内部场强电位分布、芯棒-护套界面上的场强分布及伞裙边场强电位分布随微气隙大小的变化规律。结果表明,随着界面局部微气隙的变化,复合绝缘子电场、电位分布均发生改变,且气隙越大,气隙附近的场强畸变越严重;气隙大小对电场的影响远大于对电位的影响;存在界面微气隙后,场强畸变最严重的部位是芯棒-护套界面,该处最易发生放电;此外,随气隙的增大,伞裙边场强分布整体呈增大趋势,增加了复合绝缘子界面放电的可能性。     

750 kV输变电工程复合外绝缘应用进展及展望

分析了复合绝缘子应用背景和750kV输变电工程复合外绝缘应用现状,总结了与西北主网联网750kV第二通道输变电工程在变电站和线路工程复合化方面取得的成果,展望了750kV输变电工程复合外绝缘应用的前景,结果表明,实现电站外绝缘的全复合化是电网发展的趋势。     

220kV同塔四回线路电磁环境研究

采用同塔多回架空线路方式是解决输电走廊紧张矛盾的根本措施之一.针对220 kV同塔四回线路的电磁环境问题,采用CDEGS软件包进行了仿真研究,计算了输电线路在不同导线排列方式下地面上方1.5 m处的工频电场、工频磁场、无线电干扰、可听噪声值,并根据工频电场的限值划定了线路走廊的宽度;通过对计算结果的比较分析得出了导线的最优排列方式,并提出了减小线路周围工频电场的措施;仿真结果表明,影响220 kV同塔线路电磁环境的主要因素是工频电场.     

Fiber Bragg grating monitors for thermal and stress of the composite insulators in transmission lines

Running composite insulators are prone to failure due to their harsh surrounding work environment, which directly affects the safe operation of transmission lines. This paper puts forward the method of using fiber Bragg grating (FBG) as the monitors to parameters correlated with thermal and stress of the composite insulators in transmission lines at working status. Firstly, monitoring points are found out by the mechanical test on composite insulator samples. Secondly, based on the monitoring theory, this paper introduces the feasibility design frame of the composite insulator with FBG implanted in the rod and the online monitor system. At last, it describes applications of this monitor system in the field of transmission lines.     

圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线在500 kV 山区增容改造线路中的推荐分析

浙江电网的林木高度的削减赔偿逐年增加,大大加重了地区输电线路运行维护成本,为减少输电线路下方的林木高度削减次数降低运行成本,同时满足浙江电网的增容需求,浙江电网运行单位要求在增容改造中对已建输电线路更换采用低弧垂导线,以满足增容后不再增加导线弧垂,进而保证导线对树冠的安全距离,结合山区500 kV增容改造工程,对多种低弧垂导线进行特性分析,采用满足工程要求的圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线,通过对此种多个型号导线进行载流量、高温弧垂、杆塔荷载、绝缘子金具串强度、悬垂串摇摆角校验及经济比较后,来最终选择此种导线规格参数,经过论证比对后,推荐采用4×JLNR/F1B-375/35圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线。     

基于图像深度学习与三维电场仿真的电力用复合绝缘子缺陷挖掘分析

鉴于复合绝缘子运行环境差异较大、表面电场分布特征各异,亟需合理评估现役运行复合绝缘子运行状态。为此,首先应用紫外、红外成像技术对典型复合绝缘子进行观测形成电-热影像图谱数据库;然后应用小波成像技术对原始图像进行去噪处理,并基于聚类算法对复合绝缘子进行图像区域分割,联合视觉深度学习实现了复合绝缘子类型自适应识别和外轮廓匹配。同时应用三维建模技术对典型复合绝缘子电场分布规律进行仿真模拟,实现复合绝缘子高场强区域电场分布可视化;最终联合深度学习图像后处理结果和电场分布特征形成现役复合绝缘子运行状态评估策略。研究结果对于电力系统用复合绝缘子运行维护具有较好指导意义。     

750 kV变电站门形构架双联耐张绝缘子串均压环选型研究

变电站门形构架绝缘子金具表面电场强度超过规定限值后,会在金具尖端或均压环外端面形成电晕放电,增加了站内整体电磁噪声和电能损耗,尤其海拔高度对电晕放电场强限值影响较大。以海拔高度大于1 000 m的750 kV沙州变电站为例,采用ANSYS仿真计算了变电站门形构架双联耐张串绝缘子金具不同均压环管径、连接板表面的电场强度,获得了相应的电场分布图,通过对比确定了750 kV变电站门形构架双联耐张串绝缘子均压环优化选型方案。在天气较好条件下,分别测量了沙州750 kV变电站门型构架四分裂母线与跨线处的噪声,1～6 kHz频段内噪声最大值均低于相关标准的昼间要求,这验证了金具优化后效果较好。