复合绝缘材料在750kV变电站中应用的关键技术

为保证沙州750 kV变电站电气设备外绝缘全复合化设计顺利实施,对750 kV变电站电气设备外绝缘全复合化设计的关键技术进行研究.研究内容包括提高复合绝缘材料耐风沙性能及耐紫外线性能技术、提高环氧树脂绝缘材料弹性模量成型技术、750 kV主变压器及高压电抗器出线套管研制技术、750 kV复合支柱隔离开关研制技术、72.5 kV复合柱式断路器研制技术等.上述关键技术的顺利完成,对于确保复合绝缘材料首次在750 kV变电站全面应用的安全性与可靠性具有重要意义.     

我国绝缘子的发展现状与应用前景

根据国内绝缘子生产和运行情况阐述了我国目前瓷、玻璃、复合绝缘子的发展现状和制造水平。指出线路绝缘子制造需要向530kN以上的高强度等级发展,进一步降低瓷绝缘子的劣化率和玻璃绝缘子的自爆率以及提高复合绝缘子的耐老化性能,同时加大力度研制750kV及以上电压等级的复合绝缘子、支柱绝缘子及套管,积极发展高弯曲强度的复合支柱绝缘子,最后结合国外先进的绝缘子发展情况,给我国绝缘子制造商和用户提出了希望和建议。     

特高压直流平波电抗器的复合支柱绝缘子抗震特性

传统瓷支柱绝缘子正显现出越来越多的不足,特别是抗震性能不足的问题更为突出。±800 kV平波电抗器本体质量45 t,支撑高度12 m,传统瓷支柱绝缘子已经难以满足抗震要求。复合支柱绝缘子作为一类新型支柱绝缘子,具有很大的发展潜力,其能否用于支撑±800 kV平波电抗器的关键在于其抗震特性能否满足要求。复合支柱绝缘子芯棒各向异性材料特性的处理、电抗器支撑结构的建模方法以及抗震计算的研究方法是整个研究的关键。为此采用复合材料的计算方法求得了复合支柱绝缘子芯棒的各项参数,利用ANSYS软件建立了一个以3D梁单元为主的电抗器支撑结构模型,最后通过反应谱法求得了复合支柱绝缘子的抗震响应。计算结果表明复合支柱绝缘子的安全系数〉20,完全能够满足抗震要求,从而论证了复合支柱绝缘子应用于特高压直流线路的可行性。     

特高压交流复合绝缘子伞裙结构的优化设计

以750kV超高压交流、1000kV特高压交流输电线路工程为背景,介绍了线路悬式复合绝缘子伞裙结构的优化设计。在对14种不同伞裙结构的复合绝缘子试品进行人工污秽闪络试验的基础上,结合前期得到的对复合绝缘子伞裙积污特性仿真分析计算结果,优化选择了悬式复合绝缘子的伞裙结构,以使它们具有较优的综合性能。人工污秽试验及计算机仿真分析的结果表明,使用优化后的伞裙结构,可使线路悬式复合绝缘子同时具有较高的污闪电压、较优的积污特性以及较好的工程应用经济性。研究结果可为750kV超高压交流、1000kV特高压交流输电工程外绝缘的设计和绝缘子的选型提供理论依据。     

新型平波电抗器复合支柱绝缘子力学性能分析

当前±1 100 kV直流输电工程中,平波电抗器复合支柱绝缘子每柱结构由5节单元件组成。近来相关厂家打破常规的5节单元件的布置方式,改用4节布置方式并完成复合支柱绝缘子的结构设计。使用仿真计算软件,对设计的新型平波电抗器复合支柱绝缘子的力学性能进行了仿真分析。结果表明:结构改进后的复合支柱绝缘子强度符合相关设计规范指标;在地震荷载的作用下,新型复合支柱绝缘子强度安全系数大于相应设计规范要求,可以满足±1 100 kV等级平波电抗器的抗震性能要求。     

东莞市高能电气股份有限公司

东莞市高能电气股份有限公司是专业生产输变电线路和电气化铁路用高电压复合绝缘子及其系列产品的高新技术企业。主要产品有10～1000kV交流及±500～±800kV直流复合绝缘子系列产品、电气化铁路用复合绝缘子系列产品、复合支柱绝缘子、相间间隔棒、隔离开关、穿墙套管、光纤复合绝缘子及带电作业拉杆等相关产品,15年来,始终坚持“科技创新、铸造精品”发展理念,     

沿海运行条件下支柱式复合绝缘子憎水性能研究

复合绝缘子在沿海地区工况下的老化失效问题一直给沿海地区电网安全、稳定运行带来重大隐患,也是复合绝缘子运维、检修管理中的重点和难点.本文对不同运行年限的变电站用支柱式复合绝缘子展开研究,分析了其憎水性能与运行年限之间的关系.结果表明:变电站用支柱式复合绝缘子的憎水性与高压环境、绝缘子表面朝向等因素密切相关,当绝缘子运行时间达到7年时,其憎水性能急剧下降.     

支撑式换流阀塔用支柱复合绝缘子的选型设计北大核心CSCD

绝缘子的选型设计对支撑式换流阀塔至关重要。文中介绍了±535 k V电压等级支柱复合绝缘子的选型设计过程,包括芯体和伞套的成型工艺选择以及绝缘子的外绝缘设计(爬电距离和干弧距离计算)等。将所选型的支柱复合绝缘子用于±535 kV支撑式换流阀塔,通过阀塔整体的耐压试验和抗震仿真,验证了按照此过程所选型的支柱复合绝缘子在绝缘性能和结构强度上可满足使用要求。     

复合耐张绝缘子在750kV输电线路中的应用

为有效解决复合绝缘子在750kV输电线路耐张串的应用问题,提出对复合耐张绝缘子伞形的优化措施、芯棒脆断的防护措施以及在施工和运行维护中对复合耐张绝缘子的保护措施,从而避免750kV输电线路污闪对系统造成巨大冲击,保证750kV输电线路的安全稳定运行。     

一起均压环断裂故障的分析与处理

甘肃河西新能源基地大负荷电力的输送主要依赖超高压输变电工程,而超高压电气设备对外绝缘水平和电压分布要求高,所以大多数设备对地距离高且加装均压环。甘肃河西750 kV输变电工程处于高风载地区,投运以来已发生多起750 kV主变高压侧套管、避雷器、支柱绝缘子和330 kV隔离开关等设备均压环断裂的故障。为保障甘肃风电能够安全稳定的送出,结合甘肃电网的实际情况,笔者针对某330 kV变电站隔离开关均压环断裂的原因进行了全面分析,提出了改进均压环结构的几种方案并进行了试验验证,最后从设计、结构、加工工艺和运行维护等方面提出了增加不锈钢板、支撑筋及不锈钢抱箍等具体防范解决措施。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

用红外热像仪检测220kV隔离开关支柱绝缘子缺陷及处理

红外热像测温技术能够实现远距离、大面积以及设备具体部位的快速扫描,是发现电气设备缺陷行之有效的手段。用红外热像仪检测发现一220 kV隔离开关支柱绝缘子存在局部温度异常,结合绝缘子本体温度及外表情况判断该支柱绝缘子存在局部缺陷,并进行了处理,确定绝缘子瓷瓶发生异常的原因主要是长期运行在恶劣环境下出现老化或秽污所致。结合运行情况最终决定换掉此发热严重的支柱绝缘子,并针对此类情况提出了建议及预防措施,探讨了红外热像测温技术在高压电气设备缺陷诊断中的有效性。     

通过红外检测发现110kV隔离开关绝缘子断裂及原因分析

介绍了红外检测及时发现支柱绝缘子温度异常,同时结合现场异常放电声,判断隔离开关支柱绝缘子存在严重缺陷并及时组织处理的过程。通过检查和分析确定,隔离开关支柱绝缘子断裂的主要原因是绝缘子质量不良所致。介绍了应采取的预防绝缘子断裂的措施,探讨了红外检测对发现隔离开关绝缘子断裂的有效性。     

紧凑型输电线路复合绝缘子轴向电场分布分析

了解线路复合绝缘子的轴向电位和电场分布对绝缘子的相关设计和运行维护具有现实意义。为此,利用电磁场有限元计算软件建立了考虑杆塔和导线影响的750kV单回路紧凑型线路复合绝缘子三维模型,计算分析了复合绝缘子在无均压环和安装合适均压环两种情况下的轴向电位和电场分布;计算过程中忽略了伞裙对轴向电场分布的影响。计算结果表明,配置合适均压环后,复合绝缘子轴向电位分布的不均匀性得到有效改善,对金具端部附近场强的控制达到良好效果。最后计算了复合绝缘子伞裙和悬挂方式对电场分布的影响,结果表明,电场分布计算忽略伞裙影响是合理的,且悬挂方式对空间电场分布有一定影响。     

紧凑型输电线路复合绝缘子风偏变形分析

紧凑型输电线路有利于提高线路的输送能力和压缩输电走廊。由于这种线路广泛应用V形绝缘子串来控制导线的风偏摆动,因此,有必要关注V形绝缘子串的风偏受力情况。利用有限元软件建立了750kV紧凑型线路V形复合绝缘子力学模型,计算分析了不同夹角下V形串受力变形情况,并将计算结果与实测结果比较,验证了该计算手段的有效性。在此基础上,研究了750kV紧凑型输电线路V形绝缘子串在不同安装夹角下的风偏位移随载荷的变化,讨论了V形复合绝缘子屈曲变形的特征。     

某110 kV GIS盆式绝缘子局部放电检测与解体分析

对一起110 kV GIS盆式绝缘子局部放电的异常信号,综合利用特高频、超声波、气体成分分析以及GIS重症监护系统等多手段进行了检测和分析,并通过时差定位精确锁定了放电源位于隔离开关气室。结合特高频图谱特征以及放电源的定位位置,判断该气室盆式绝缘子附近存在绝缘类放电。经开罐检查,该气室内盆式绝缘子与隔离开关导电杆之间的胶合处存在烧蚀痕迹,胶合处的装配工艺不良使得该部位出现毛刺以及气隙,形成不均匀强电场导致局部放电。该起盆式绝缘子放电是一起较为典型的绝缘类放电案例,可以为今后类似异常情况的分析处理提供了借鉴与参考。     

800 kV隔离开关屏蔽环设计

800kV隔离开关是我国西北电网建设750kV线路的重要开关设备之一。通过计算和试验研究找到了降低800kV特高压交流隔离开关的无线电干扰水平的途径,对屏蔽环的设计计算作了详细的阐述。     

800kV高压交流隔离开关研究开发

隔离开关是在有电压无负荷情况下分合线路用的开关设备。在2005年,中国率先在西北电网建设第1条750 kV线路,并且变电站的安装高度在海拔2 000 m左右。因此,研制适用于高海拔地区的800 kV高压交流隔离开关是高压电力领域的一个重要课题,具有重大工程应用作用。笔者在综述国外800 kV特高压交流隔离开关发展状况的基础上,通过对800 kV高压交流隔离开关的绝缘距离计算、均压环设计等一些技术参数进行探讨与研究,得出了一些初步的结论。根据西北的环境特点并进行线路统计耐受电压计算,确定高海拔地区的800 kV高压交流隔离开关的绝缘参数以及要研制800 kV高压交流隔离开关的结构参数,为研制800 kV高压交流隔离开关提供了技术保障。