RTV涂层对10 kV绝缘子电场分布的影响

为了较全面地了解RTV涂层对绝缘子电场分布的影响,使用有限元法建立绝缘子模型进行数值计算,分析了RTV涂层的厚度、介电常数以及非均匀喷涂方式对10 kV支柱瓷绝缘子导线附近和支柱表面电场分布的影响。结果表明:绝缘子电场的分布不但受涂层厚度的影响还受涂层喷涂形状的影响,合适的喷涂方式有利于改善绝缘子电场分布;随着涂层厚度的增加,涂料的介电常数对绝缘子电场分布的影响程度也越大。所得结果可为绝缘子涂层的优化提供新的理论依据。     

±800kV 直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子研究

介绍了机械固定用±800kV棒形支柱瓷芯复合绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对高温硫化硅橡胶伞套材料配方进行了改进与完善;采用"ANSYS"三维有限元对金属附件进行了分析论证;对水泥胶合剂和硅橡胶与瓷芯棒用粘接剂进行了一系列的摸索研究;通过对绝缘子的电场分布计算,优化了绝缘子的整体结构设计和均压环配置;同时,进行了特高压输电系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性计算。试验结果表明,产品通过了所要求的23项定型试验。     

支柱绝缘子电场的交流测量和计算

对户外绝缘子电场分布的认识可加深了对其闪络特性的了解。用电场探头对支柱绝缘子干态和湿态交流电场进行了测量。法兰处的电晕使电场引向电晕区域介：改变了绝缘子的“电气几何形状”。实验结果和改变“电气几何形状”的电场计算相吻合。紫外线归相认同了电场测量的结果。     

一种绝缘子检测机器人的电场分析及优化设计

基于500 kV交流输电线路上的双串悬式瓷绝缘子串,对自主研制的一款超、特高压绝缘子检测机器人的典型部件周围的电场分布进行了仿真计算,分析了部件形状、尺寸以及所携带的电场测量探头对局部最大电场强度的影响规律,进而给出了机器人部件形状、尺寸及电场测量探头的优化设计。研究结果表明:机器人导向机构金属支撑杆端部电场较大,非常可能引发放电,采用绝缘材料后,可大大降低其表面最大场强;控制箱进行倒角处理或采用球形结构可大大降低其表面最大场强;电场测量探头直径不宜超过10 cm,与绝缘子伞裙间隙应大于1 cm。     

增爬裙安装位置对支柱绝缘子闪络特性的影响

增爬裙可以改善支柱绝缘子表面材质特性及伞形结构,从而被广泛使用。而目前的研究少有提及增爬裙安装位置对绝缘子电气特性的影响,使得变电站支柱绝缘子在增爬裙的安装运用方面缺乏一定的理论依据。以ZSW-110型典型支柱瓷绝缘子为对象,首先运用有限元电场仿真软件建立绝缘子仿真模型,分析了支柱绝缘子沿面电场在不同增爬裙安装位置下的特性,继而利用人工雾室开展了污闪特性试验,对比了不同增爬裙安装位置下的支柱绝缘子闪络特性。研究结果表明:增爬裙对绝缘子沿面电场分布有显著影响,且其安装在顶部高压端时,绝缘子伞裙沿面电场的畸变程度最严重,当安装增爬裙于绝缘子中部或者底端时,增爬裙对绝缘子电场畸变的影响程度较小;加装增爬裙后绝缘子的闪络电压可提高22%左右,工程中尽量将增爬裙安装在支柱绝缘子中间或者下部。研究结果对外绝缘配置以及防污闪措施的选择有一定的指导意义。     

安装增爬裙对支柱绝缘子电气性能的影响研究

目前对支柱绝缘子增爬裙安装位置以及大小尺寸尚未有统一认识,现有的研究中报道较少,使得目前变电站绝缘子增爬裙的运用缺乏系统的理论支撑。以ZSW-110型瓷支柱绝缘子为对象,运用仿真软件建立了其真实模型,分析了增爬裙安装位置和伞径对绝缘子表面电场的影响,研究结果表明:安装增爬裙会加重绝缘子表面电场的畸变,且增爬裙安装在靠近电场较高的高压端时,绝缘子的电场分布畸变最为严重,而增爬裙安置在中间或者下端对绝缘子电场的影响很小;增爬裙直径不同会对支柱绝缘子的电位分布造成一定影响,且增大增爬裙的尺寸能够降低绝缘子伞裙的最大场强。研究结果对外绝缘配置以及防污闪措施的选择有一定的指导意义。     

±500kV换流站直流场电场分析及金具表面电场计算

分析了直流和交流电压下绝缘介质内部电场的分布特性。通过支柱绝缘子的二维轴对称模型对比了是否考虑绝缘支柱内部恒定电场情况下,支柱绝缘子均压环表面的电场分布情况。根据对比结果,选择表面场强较大的情况作为直流场的电场分析方法,以考虑较为极端的情况。以昭通±500 k V换流站为研究对象,根据其直流场的实际模型,建立有限元仿真模型,通过计算得到了直流场内出现较大场强的部位以及对应的场强值。对这些金具的起晕校验结果表明所选直流场在电晕控制方面存在较大裕度。本研究对直流场金具的优化设计提供了一定的指导。     

500kV复合绝缘子串并联间隙结构优化研究

运行经验和试验结果表明,现有规程推荐尺寸的并联间隙存在保护失效的情况。提出一种新型的500kV复合绝缘子串并联间隙,采用单球拍-半跑道形状,XC为700 mm,XP为700 mm。经过高压试验,验证了新型并联间隙接闪雷电和转移疏导电弧的能力;采用ANSYS仿真软件,研究了装设新型并联间隙时绝缘子串表面的电场分布;经过对比和优化,提出采用加装均压环的方式,即在高压端加装一个椭圆形均压环和一个圆形均压环,在低压端加装圆形均压环,提升新型并联间隙均匀电场的能力。     

不同伞裙结构的列车车顶绝缘子的电场分布及其优化

采用MAXWELL电场有限元分析软件,计算了不同伞裙结构的车顶绝缘子的电场分布,结果表明不同结构类型的车顶绝缘子的表面电场存在着畸变,尤其在金属附件与瓷体的连接处,伞裙与芯杆交接的处,电场畸变更为强烈。加大绝缘子两端的伞径,调整好伞间距,改进伞裙上下两面的倾角,均可在一定程度上优化绝缘子的电场分布,从而提高其防闪络的性能。     

标准雷电压下的动车组高压箱电场仿真计算

建立了动车组车顶高压电器箱及其内部主要电气设备的三维有限元模型,考察了在标准雷电冲击电压下,高压箱内的整体电场分布随时间的变化规律。分析了箱内套管、支撑绝缘子表面和金属电极表面的电位及电场分布。结果表明,现有高压电器箱的设计结构存在不合理之处。箱内电极如断路器刀片、隔离开关表面电场集中,互感器金具表面电场强度越限,设备承受过电压时易发生电晕放电。对各电极表面电场畸变的原因进行分析,分别给出了改变电极形状、包裹绝缘护套等优化电场分布的合理建议。     

带附件系统瓷支柱绝缘子的电位和电场计算

为了研究安装附件系统对绝缘子电位和电场分布的影响,以110kV瓷支柱绝缘子为研究对象。利用有限元分析软件,分别考虑了在干燥和存在湿污层的情况下,计算并比较了有无附件系统时支柱绝缘子的电位和电场分布。最后通过干闪和污闪试验比较了有无附件系统时绝缘子的闪络电压。结果表明:在干燥情况下,安装在高压侧的附件内部电势衰减变慢,附件内部的电场降低,安装附件使得电场最大值降低了26. 6%。有湿污层存在时,第一个伞裙前端附近的场强下降最多,距离高压侧较近的其余伞裙前端附近的场强也有不同程度的下降。安装附件使泄漏电流值减少了17. 27%。安装附件之后,工频干闪电压提高了5. 9%,污闪电压提高了22. 06%。仿真结果与试验结果表现出良好的一致性。     

绝缘子几何形状的电场优化研究

由于绝缘材料上的场强不断增高,因此,计算机方法对高压设备的设计者也愈来愈有帮助。本文介绍了一些基于计算机辅助设计(CAD)概念的新算法,其算法能按绝缘子表面所给定的电场分布使绝缘子外形优化。这些算法己应用在某些绝缘子设计的实例中。通过实验研究发现,获得低切向场强的绝缘子并不是充分的,而尽量降低总场强的最大值却是必要的,尤其在空气湿度高的情况下更是如此。     

35kV支柱瓷绝缘子机械性能研究

高压支柱瓷绝缘子是发电厂和变电站常用电气设备之一,其质量直接影响着电网安全运行。支柱瓷绝缘子主要对刀闸支柱和硬管母线起机械支撑和绝缘作用,弯曲破坏负荷和扭转破坏负荷是支柱绝缘子重要的性能指标。以35 k V支柱瓷绝缘子为样品,对绝缘子样品进行弯曲破坏验、扭转破坏试验和冻融循环试验以及瓷柱的微观结构分析。试验结果表明:支柱瓷绝缘子扭转破坏负荷和弯曲破坏负荷试验后,发生断裂的瓷柱断面位置和形状有明显的不同;冻融循环试验后支柱瓷绝缘子的扭转破坏负荷未见明显变化,而弯曲破坏负荷明显降低;通过XRD图谱发现,试品支柱绝缘子的瓷柱材料为硅质瓷; SEM测试结果发现瓷柱中有较多的分布不均的带状气孔,气孔的形状和数量不仅影响绝缘子的机械性能,还与其抗温度变化的性能有一定的相关性。     

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。     

基于恒定电场-静电场耦合计算的特高压换流站阀塔避雷器均压环表面电场分析

在阀厅内部各种介质中,除了空气、支柱绝缘子等绝缘介质,以及金具等导体介质外,在阀塔避雷器内部还存在有半导体介质。半导体介质的电阻率介于绝缘和导体之间,由于其材料特殊性,需单独进行分析。从弛豫时间,传导、位移电流等方面,对阀塔内部避雷器的电场分布特性进行了分析,并根据分析结果,提出了针对阀塔避雷器的恒定电场-静电场耦合计算方法。     

亲水和憎水支柱绝缘子淋雨时的交流特性

借助对放电过程的电场分布测量，阻性和容性泄漏电流测量及紫外线摄影对亲水和憎水支柱绝缘子在四种不同淋雨条件下的交流特性进行了研究，其结果彼此相符并且表明在正常运行电压下沿亲水绝缘子是阻性电场分布，在表面憎水时电场测量变得恶化，泄漏电流测量很难与电场分布相关，而电场测量与紫外线摄影是决定绝缘子状态的有效手段。     

±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压环配置优化

介绍了±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究的情况。采用有限元、边界元数值计算方法,对±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子进行电压分布和电场分布三维有限元计算,分析了均压环的结构型式、环径、管径及安装位置对电场分布的影响,得出±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子的均压环优化设计方案:母线侧,大均压环环径为1200～1500mm、截面直径为150～180mm、低于母线侧法兰下端面200mm,小均压环环径为600～650 mm、截面直径为60 mm、低于母线侧法兰下端面100 mm;支架侧均压环环径为1 000～1 200 mm、截面直径为120 mm、高于支架侧法兰上端面200 mm。     

均压环对改善复合绝缘子的电场分布影响

新疆电网复合绝缘子每年都有污闪事故出现,其中主要原因是部分地区污染太重或气候太恶劣造成绝缘子表面在一定条件下达到了闪络电压,而绝缘子电压分布不均是闪络的直接原因。在这样的情况下,通过一定的实验数据说明了均压环的屏蔽深度、均压环的外径等参数对改善电场分布都有重要影响。提出在这些重污闪地区采用增加均压环来降低绝缘子对塔杆和对导线的电容,进而达到改善电场分布的目的。     

绝缘子电荷对充气高压直流装置绝缘结构电气强度的影响

<正> 在气体绝缘直流高电压紧凑电器中,支柱绝缘子的应用是非常有前途的,起决定作用的是有关环氧支柱绝缘子与主要气体间隙之间的绝缘配合问题。由于各种不同物理因素在绝缘子表面上可能形成不连贯的电荷,使电场分布异变,最严重情况下使绝缘子表面击穿。详细介绍了实验的方法,并列出了对支柱绝缘子表面产生不连贯电荷过程的研究结果。研究是在     

棒形悬式复合绝缘子内部缺陷对电场分布的影响

为了对棒形悬式复合绝缘子断裂事故原因进行分析,借助于有限元软件,建立了220 kV复合绝缘子几何模型,对有内部缺陷存在时电场分布特性进行仿真分析。结果表明,气隙周围局部电场增大,且护套内外表面畸变程度不同,存在一个场强梯度,易引起护套击穿;随着气隙长度的增加,电场畸变程度有减弱趋势;水气渗入气隙后,绝缘子护套内外表面电场均减小,但仍存在较大场强差值。电场畸变严重将引起局部放电,若进一步发展会沿电场方向造成碳化通道,加上腐蚀性气体的影响,绝缘子机械性能会大大降低,易引起断裂。