复合绝缘子表面自然积污颗粒的粒径分布规律及机理研究

绝缘子表面污秽颗粒的粒径分布规律对研究绝缘子的污闪特性具有重要意义.文中通过开展自然积污试验,研究了不同类型绝缘子的积污颗粒粒径分布特性,重点分析复合绝缘子的积污过程,建立了颗粒物在硅橡胶表面沉降积聚的物理模型,并借助仿真软件分析了复合绝缘子表面粒径分布规律的形成机理,同时讨论了电荷积聚效应对积污的影响.结果表明,复合...     

悬式绝缘子自然积污性能的研究

针对不同污秽地区,选择适宜型号的绝缘子作为防污措施在技术经济上是合理的。本文通过浙江省在不同地区建立的自然污秽试验站,进行了自然积污性能的现场对比试验,并对不同污秽地区的外绝缘选型提出了一些看法和建议。     

雾霾模拟环境下绝缘子积污特性研究

雾霾影响输电线路外绝缘的问题近年来被广泛关注,为此设计了雾霾模拟装置,以探讨瓷、玻璃和复合绝缘子的积污特性.分析了绝缘子积污随雾霾浓度、颗粒粒径和持续时间的变化规律,根据实验结果比较了雾霾环境中瓷、玻璃和复合绝缘子的积污程度.结果 表明:自行设计的模拟装置能产生自然雾霾;雾霾影响绝缘子积污主要表现为湿沉降作用;绝缘子的...     

高污秽度环境中绝缘子积污特性研究

在宁夏石嘴山高污秽度地区搭建积污站,以垂直悬挂、斜拉悬挂和水平悬挂的方式模拟I串、V串和耐张串悬挂不同伞型的瓷、玻璃和复合绝缘子。经过一定积污期之后,测试绝缘子的等值盐密(ESDD)、灰密(NSDD)、可溶盐离子成分和颗粒度,分析不同悬挂方式、不同材质绝缘子的积污特性。结果表明:在高污秽度环境中绝缘子积污主要受污秽自由沉降的影响,上表面污秽度高于下表面,上下表面积污不均匀程度从大到小的顺序为I串、V串、耐张串,双伞和三伞型绝缘子的污秽度高于钟罩型绝缘子,复合绝缘子的污秽度高于瓷和玻璃绝缘子。绝缘子污秽成分以CaSO4为主,粒径主要分布于0.2～100μm。     

站用支柱绝缘子自然积污特性

以某地区11个变电站35 kV、110 kV和500 kV支柱绝缘子为研究对象,对其表面积污进行了现场测试,根据测试结果定义了6种不均匀系数k,系统分析其高压组、接地端与中部、上表面与下表面、灰密和盐密的不均匀积污特性,得到该地区支柱绝缘子的污秽度和不均匀度数值的频数分布。     

自然积污绝缘子表面污秽分布特性研究

绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,文章通过实验方法,重点研究分析了玻璃,瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布规律,所选择的这三种绝缘子为河北保定地区输电线路上已运行多年的悬垂绝缘子,利用盐密(Equivalent Salt Deposit Density,ESDD)与灰密(Non Soluble Deposit Density,NSDD)实验测量了绝缘子串中不同片的绝缘子及同一片绝缘子的不同表面的盐密、灰密,将数据以表、图的形式进行了处理分析,得到该地区绝缘子的污秽分布规律,最后以玻璃绝缘子及瓷绝缘子为研究对象,运用ANSYS对其在不同盐密分布下的电场及电流密度进行了仿真分析。     

双伞瓷绝缘子表面冶金污秽的积污特性及成分研究

对安徽冶金工业区的500 kV线路双伞瓷绝缘子进行取样,分别测试了高压端和低压端绝缘子污秽的离子成分、元素成分、微观形貌和粒径分布,并对上、中、下三相绝缘子串的高压端、中间段和低压端的污秽盐密、灰密进行了测试分析。结果表明:污秽物颗粒粒径小于6 000 nm,高压端污秽粒径大于低压端污秽,污秽物的主要成分为Fe_2O_3和CaSO_4。上相绝缘子上表面的盐密和灰密低于中相及下相绝缘子,上相绝缘子的下表面盐密和灰密高于中相及下相绝缘子。三相绝缘子下表面盐密、灰密都随高度降低呈降低趋势。     

典型粉尘污染源下绝缘子积污粒径特征及其影响研究

从污秽颗粒粒径角度出发,测试分析了镍厂(金属)、化工厂两种典型粉尘污染源下绝缘子表面污秽粒径特征,并通过建立污秽颗粒沉积模型,研究了污秽颗粒粒径对积污的影响机制。结果表明:化工厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径仅为6.67μm,而镍厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径可达24.5μm;污秽颗粒粒径在20～30μm沉积率最大,因此镍厂区域内绝缘子表面积污严重;基于污秽颗粒沉积模型所得的仿真结果能够与现场积污现象互相印证,从而解释了污秽颗粒粒径对绝缘子积污的影响。     

悬式绝缘子串自然积污规律的探讨

本文据对不同污秽地区４０９串（２９９４片）线路用悬式绝缘子的盐密（ＥＳＤＤ）测试，探讨了绝缘子串表面污秽分布规律和盐密均值的简化测量方法，对绝缘子悬挂高度对积污的影响；绝缘子串带交流电与不带电积污的差异，以及不同型式的绝缘子在相同环境下沉积污秽的不同做了比较。结论可供线路绝缘设计、选型和运行维护工作参考。     

500 kV输电线路自然积污特性统计分析

绝缘子污秽闪络严重影响电网安全运行,而绝缘子自然积污影响因素多,难以分析其规律。以某地区500 kV线路绝缘子污秽样本为对象,采用统计方式分析其盐密、灰密、灰盐比、污秽成分等,结果表明所检测样本线路整体处于轻污秽等级,盐密、灰密、灰盐比、积污比的50%中值分别为0.0091 mg/cm²、0.067 mg/cm²、7.3、0.79;绝缘子的污秽成分取决于地域及污染源,最后提出了线路精细化防污措施。     

自然积污绝缘子的污闪电压和泄漏电流特性试验研究

以浙江电网自然积污FC70P/146、XWP2-7绝缘子为对象,对自然积污绝缘子的污闪电压和泄漏电流特性进行了试验研究;提出了考虑污秽折算系数的自然积污绝缘子外绝缘特性试验研究方法,采用数据拟合方法得到了自然积污绝缘子表面等值盐密、灰密及上下表面积污不均匀性对污闪电压及泄漏电流的影响规律。结果表明:对于自然积污FC70P/146和XWP2-7绝缘子,污闪电压的不均匀度影响特征系数N分别为0.128 5和0.095 9,要小于人工污闪电压的N值。对于FC70P/146绝缘子,泄漏电流的平均等值盐密影响特征指数a和不均匀度影响特征系数N分别为0.757 2和0.218 8;对于XWP2-7绝缘子,a和N分别为0.454 7和0.180 8。相对而言,FC70P/146绝缘子的a、N值要大于XWP2-7绝缘子。     

雾霾环境下微细导电颗粒诱发复合绝缘子沿面放电特征

针对当前雾霾大气环境对输变电设备外绝缘运行可靠性的影响,在实验室条件下采用微米级铁粉模拟雾霾中微细导电颗粒,研究交流电压下铁粉颗粒直径、含量以及位置对复合绝缘子沿面放电特征的影响,运用高速摄像机观察分析沿面闪络过程中导电颗粒物动态变化及其诱发的沿面放电现象,获取电晕放电、电晕和沿面流注放电共存、沿面流注放电3个主要阶段的放电特征,建立了闪络电压、放电发光亮度与导电颗粒物粒径、含量与位置的变化规律。研究结果有助于掌握雾霾环境下绝缘子放电机理,对提高污染新形势下电力系统外绝缘可靠性具有重要意义。     

雾霾对绝缘子交流闪络特性的影响

为研究雾霾环境对绝缘子闪络特性的影响,在自制小型雾霾室内利用超声波雾发生器产生水雾并启动气溶胶发生器,将不同成分(硅藻Ca SO4和(NH4)2SO4)的颗粒物通入试验罐内模拟雾霾环境,并对不同成分、粒径的气溶胶雾霾环境下的绝缘子进行多次交流闪络试验,分析了雾霾成分、颗粒粒径、盐密对绝缘子交流闪络电压影响规律。结果表明:雾霾颗粒会导致绝缘子表面快速积污,20 min内绝缘子表面等值盐密最大可增加0.028 mg/cm2,引起闪络电压降低32.2%;盐类气溶胶和小粒径气溶胶对闪络电压影响较大,可使轻度污秽绝缘子闪络电压降低20%以上;雾霾环境中绝缘子交流闪络依然为沿面闪络。     

自然积污绝缘子污闪电压变异系数的统计分析

统计分析了均匀升压法得到的自然积污绝缘子污闪电压变异系数的分布规律,并与人工污闪电压变异系数进行对比分析。结果表明：采用均匀升压法得到的绝缘子自然污闪电压变异系数置信上限的最大值为0.3101;变异系数近似服从正态分布,期望值为7.45%,其95%置信区间的上限为8.14%,与采用升降法得到的自然污闪电压变异系数的期望值基本一致;总体上,自然污闪电压的分散性大于人工污闪电压的分散性。     

自然雾条件下严重染污玻璃、复合绝缘子交流污闪特性

目前对染污绝缘子电气特性的研究主要采用人工雾室中低压锅炉产生的蒸汽雾,但人工雾室中蒸汽雾的浓度和雾室的温度与自然雾有着明显差别,且自然雾湿润条件下染污绝缘子的电气特性研究鲜有报道。在试验站自然雾条件下对饱和湿润的三片串LXY—70型玻璃绝缘子和FXBW—10/70型复合绝缘子进行污闪试验研究。结果表明,雪峰山自然试验站自然雾条件下绝缘子的污闪电压随染污盐密的增加呈负幂指数函数关系减小,且随试验温度的升高而降低,拟合公式与高海拔现场试验结果相吻合。     

丧失憎水性的直流复合绝缘子耐污特性

通过人工污秽试验研究了丧失憎水性的复合绝缘子在直流电压下的污秽闪络特性,给出了两种憎水性状态下的复合绝缘子污闪电压,在憎水性完全丧失状态下时不同表面污秽度下的复合绝缘子50%闪络电压,文中还分析了表面污秽不均匀分布对污闪电压的影响。试验结果表明即使复合绝缘子完全丧失憎水性,其污闪电压较相同长度的瓷或玻璃绝缘子串高20%～50%。     

污秽绝缘子表面电场分布仿真及绝缘特性试验

In this paper,the electrical fields along the insulator surface under different scenarios,such as asymmetric pollution on top/bottom surface,and uneven circumferential distribution of surface pollution,have been calculated with finite element method for field simulation.Tests on artificial pollution insulators are conducted to study the 50% withstand voltage U50 of artificial pollution suspension insulators under different NSDD(non-soluble deposit density)and asymmetric pollution on the top/bottom surface,and study the change of leakage current with air humidity under different voltage and different ESDD(equivalent salt deposit density).The result shows that asymmetric top/bottom surface pollution has a greater impact on the insulator electrical field distribution,and the leakage current will jump under low air humidity,if had large ESDD,which has practical meanings to the anti-pollution design of the transmission line under different pollution levels across the country.     

基于电路网络的绝缘子交流污闪动态模型研究

绝缘子污秽闪络动态模型的建立能模拟污闪发展的动态变化过程,有助于深入地理解污秽闪络发展的机制。将电弧用电路网络来等效,建立起基于电路网络的污秽绝缘子交流闪络动态模型。模型中,电弧通道各参数值由电弧周围的电磁场分布以及气体放电理论决定。由于引入了电弧发展速度,模型具有时间特性,各个电路参数需要进行实时循环计算。该污闪动态模型考虑了电弧发展过程中电弧通道对地支路的影响,能更为精确地描述局部电弧发展的实际情况。仿真结果表明：局部电弧的发展过程与实际情况基本一致,得绝缘子污秽闪络动态模型的建立能模拟污闪发展的动态变化过程,有助于深入地理解污秽闪络发展的机制。将电弧用电路网络来等效,建立起基于电路网络的污秽绝缘子交流闪络动态模型。模型中,电弧通道各参数值由电弧周围的电磁场分布以及气体放电理论决定。由于引入了电弧发展速度,模型具有时间特性,各个电路参数需要进行实时循环计算。该污闪动态模型考虑了电弧发展过程中电弧通道对地支路的影响,能更为精确地描述局部电弧发展的实际情况。仿真结果表明：局部电弧的发展过程与实际情况基本一致,得到的临界闪络值较现有交流污秽闪络模型在一定程度上更为精确,这对于深入研究污闪机制具有参考价值。     

基于归一比较法的绝缘子积污特性研究

为了量化不同绝缘子积污的差异,给外绝缘选型和设计提供参考数据,提出用归一化方法比较不同类型悬式绝缘子积污特性。这种方法以盘形悬式瓷绝缘子XP-70为归一基准,用试验绝缘子等值盐密除以XP-70绝缘子等值盐密,利用统计学方法得到试验绝缘子的相对积污特性,并结合数据特征测度(平均值、中位数、四分位数等)和箱式图比较各试验绝缘子的积污特性。结果表明:归一化处理在一定程度上排除了外界因素对积污特性比较研究的干扰,故可更充分地利用不同现场污秽度地区、不同年份的污秽测试数据进行分析。此外,利用Grubbs法排除自然积污试验数据异常值,为提取更加典型的数据特征提供了便利。归一比较法还能为绝缘子形状积污系数的标定提供参考数据。