220kV防冰闪型复合绝缘子冰闪特性

由覆冰引起的输电线路绝缘子绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一。为此,研究了220kV复合绝缘子的覆冰电气特性。针对220kV的防冰闪型复合绝缘子进行污秽模拟及覆冰过程试验,采用恒压升降法获得复合绝缘子50%闪络电压U50%及其标准偏差σ50%,并测量了其在覆冰条件下的电压分布情况。结果表明:在相同条件下,防冰闪型复合绝缘子的冰凌桥接时间比普通绝缘子的冰凌桥接时间延缓了约5倍,但是其单位长度覆冰质量比普通绝缘子增加了约0.6kg/m。覆冰情况下防冰闪型复合绝缘子的50%闪络电压U50%比普通型复合绝缘子高11.4%,电压梯度Eh高7.8kV/m。因此,优化复合绝缘子的伞形结构可改善其冰闪特性。     

110kV复合绝缘子串交流冰闪特性的比较

覆冰地区现有的复合绝缘子的伞形结构较易被冰凌桥接,使其电气绝缘性能下降,在运行电压下发生冰闪导致停电,严重时将威胁电网的安全运行。基于多功能人工气候室内4种结构的110 kV复合绝缘子串的覆冰特征,比较研究了它们的覆冰特性、冰闪特性和闪络过程的影响。结果表明:相同覆冰条件下,110 kV防冰闪型复合绝缘子的特征指数a(表征污秽程度ESDD对冰闪电压Uf影响的特征指数)小于普通型复合绝缘子串,其冰闪电压比普通型绝缘子提高的百分比随着染污盐密的增加而增大,即污秽程度越重,防冰型复合绝缘子的冰闪电压比普通型复合绝缘子提高的幅度就越大。因此,合理的复合绝缘子的结构可提高其冰闪特性,该文的研究结果可为我国覆冰地区输电线路复合绝缘子的选择和设计提供参考。     

110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)电气特性

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效果,分析了覆冰质量m和厚度d对110kV支柱绝缘子覆冰闪络特性的影响,得到了m与d的等价性关系,提出了提高110kV支柱绝缘子冰闪电压的措施。研究结果表明,加装增爬裙可以提高支柱绝缘子冰闪电压约50%,PRTV涂料不具有防冰效果,对于普通支柱绝缘子m和d满足m=4.7lnd-8.8。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。     

伞裙结构对110 kV复合绝缘子交流覆冰特性影响

输电线路覆冰引起的倒塔和绝缘子闪络事故严重威胁电力系统的安全运行,本文开展伞裙结构对110kV复合绝缘子交流覆冰特性影响的研究,建立110kV复合绝缘子覆冰及污秽共存状态下的电场计算模型,对其电场分布进行仿真计算,综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果,提出能提高污秽覆冰复合绝缘子交流闪络电压的优化伞形结构,对覆冰区110kV输电线路复合绝缘子防冰闪改造有指导意义。     

35kV输电线路绝缘子串交流覆冰闪络特性试验方法的比较

绝缘子人工覆冰后的电气性能试验常采用50%耐受电压法、均匀升压法和U型曲线法。目前国内外很少研究试验方法对绝缘子交流覆冰闪络特性的影响差异。为此,在大型多功能人工气候室内以3片XWP2-160、LXHY3-160、FXBW-35/70型绝缘子串为试品,研究覆冰后电气试验方法对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明,电气试验方法对覆冰绝缘子的交流覆冰闪络电压有影响,采用不同电气试验方法得到的试验结果有差异。在相同覆冰程度和覆冰状态条件下,均匀升压法得到的试品平均闪络电压Uave比50%耐受电压法得到的50%耐受电压U50%高4.1%～6.0%,而U型曲线法得到的最低闪络电压Ufmin最小。     

伞裙结构对330kV复合绝缘子交流覆冰特性影响

通过在人工气候室对设计的5种不同伞形结构的330 kV复合绝缘子进行大量的人工覆冰闪络试验,研究了伞形结构对复合绝缘子覆冰状态及50％覆冰闪络电压的影响.试验结果表明,相同覆冰程度下,不同伞型结构复合绝缘子的覆冰状态有明显的差异,优化复合绝缘子的伞形结构,合理布置大伞,可以使覆冰闪络电压提高50％.研制了330 kV防冰闪复合绝缘子,并在电力系统中大量使用,运行效果良好.     

单双串110kV复合绝缘子工频闪络特性试验研究

对单串及不同悬挂方式的双串110 kV棒形悬式复合绝缘子进行了干、湿及丧失憎水性后的湿工频闪络电压试验。对双串复合绝缘子在憎水性丧失后湿闪络电压显著下降的原因进行了分析,试验和分析结果表明,采用倒V型串对双串复合绝缘子进行改造可提高湿工频闪络电压,避免两支缘缘子串间的相互影响。     

复合绝缘子直流冰闪试验方法的比较

国内外的运行经验和研究表明,由覆冰引起的输电线路绝缘子串绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一。绝缘子覆冰试验目前尚无统一的标准,研究绝缘子覆冰试验方法有重要的意义。因此以FXBW-±800/530型短样、FXBW-110/100型两种复合绝缘子为试品,在人工气候室研究了试验方法对覆冰复合绝缘子直流冰闪特性的影响,并比较分析了不同试验方法的差异。结果表明:试验方法对覆冰复合绝缘子的冰闪电压有明显的影响,采用不同的试验方法获得的试验结果有差异。复合绝缘子在相同覆冰水电导率、覆冰程度和覆冰状态以及相同的试验条件下,采用平均闪络法获得的平均闪络电压Uav最高,采用最恒压升降法获得的50%闪络电压U50%其次,采用U型曲线法获得的最低闪络电压Uf,min次之,采用最大耐受法获得的最大耐受电压Uws最低。不同的试验方法获得的试验结果存在内在联系,可以根据试验的具体情况,选择适当的试验方法。     

不同运行年限的复合绝缘子电气和机械性能

为研究运行年份不等的66kV复合绝缘子的电气和机械性能,抽取了已运行不同年份的19支复合绝缘子,利用工频试验变压器、冲击电压发生器和复合绝缘子拉力机对其进行自然污秽工频闪络试验、人工污秽工频闪络试验、50%雷电冲击闪络试验、50%机械负荷耐受试验、机械破坏负荷试验。结果表明:其电气性能仍然较好,污闪和雷击闪络电压随着绝缘子结构高度增大而增大,与运行时间无关;机械性能具有一定分散性,早期楔式结构的复合绝缘子的机械性能有所下降。建议有关部门加强对早期复合绝缘子的机械性能的检测。     

试验方法对普通悬式瓷绝缘子交流冰闪特性的影响

绝缘子覆冰后其电气性能明显降低,为了找到一种合适的试验方法既简单又快捷得到绝缘子的冰闪特性,以XP-160型绝缘子为试品,在人工气候室试验研究了绝缘子覆冰后采用不同的电气性能试验方法对绝缘子冰闪特性的影响,比较和分析了不同试验方法的差异。试验结果表明,试验方法对覆冰绝缘子的冰闪电压试验结果有明显影响,采用不同试验方法得到的试验结果有差异。对于相同覆冰程度和覆冰状态的绝缘子,在相同试验条件下,采用平均闪络电压法得到的平均闪络电压Uav最高,采用最大耐受法得到的最大耐受电压Uws最低,以Uws为比较基准,Uav、"U"形曲线法得到的最低闪络电压Uf,min和恒压升降法得到的50%耐受电压U50%分别比Uws约高11.1%、7.7%和3.7%。     

关于雾闪和湿闪的原因分析

经过对两次污闪和雾闪现象的直观对比 ,分析了长时间浓雾天气条件下绝缘子的飞弧桥接现象 ,指出防污型绝缘子因其电压分布的不均匀和伞裙间的距离过小以及合成绝缘子在长时间浓雾天气条件下憎水性的丧失 ,是造成雾闪和湿闪的主要原因 ,并提出了具体建议。     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

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。     

架空线路外绝缘污闪及其防护

采用表面电弧与剩余污层电阻相串联的污闪物理模型对污闪机理进行了分析,并在分析其影响因素的基础上对如何防止污闪事故的发生进行了探讨.结果表明,污闪闪络主要由绝缘子表面积污和使积聚的污秽物质受潮两个因素引起.增大爬电比距是防止污闪发生的一个重要措施;使用防污涂料和复合型绝缘子是另一种防污闪的有效措施.     

瓷和玻璃绝缘子人工污秽交流闪络特性及有效爬电系数的比较

人工污秽绝缘子的闪络电压、污闪电压梯度和有效爬电系数均与其材质和型式有关。国内虽对污闪特性研究较多，但对不同绝缘子的有效爬电系数研究不多。文中在人工雾室中对五种典型结构的瓷和玻璃绝缘子的污闪特性进行了试验研究。根据试验结果分析和计算了五种典型绝缘子的闪络电压、闪络电压梯度、有效爬电系数。结果表明：在人工污秽试验条件下，不同型式绝缘子的污闪电压有较大差异，盐密对不同型式绝缘子的闪络电压的影响程度也有差异；三伞型绝缘子和玻璃绝缘子具有较高的闪络电压；不同绝缘子的有效爬电系数与其结构型式和材质有关，玻璃绝缘子的有效爬电系数高于瓷绝缘子，且玻璃绝缘子的有效爬电系数随污秽程度的增加而增加，而瓷绝缘子的有效爬电系数随污秽程度的增加而减小。     

220kV合成绝缘子闪络特性的仿真计算分析

针对用复合绝缘子代替玻璃绝缘子对线路的闪络特性存在争议的问题,从绝缘子闪络特性及放电机理着手,通过计算机仿真软件对加载的正极性直流电压绝缘子电场进行仿真,研究分析闪络电弧动态变化,结合气体放电理论推导绝缘子直流闪络过程.通过研究合成绝缘子不同区段电场大小和随时间变化的态势,对合成绝缘子各自闪络路径进行预测.在此基础上,建立电弧-空气闪络电路模型,进行微分计算求解最小闪络电压,最后结合试验进行验证.     

广州换流站高压直流设备防污闪措施探讨

统计分析了广州换流站高压直流设备的污闪放电情况 ,对比分析了目前几种可能的防污闪措施 ,并根据站内高压直流设备的实际运行情况及所处区域的盐密变化情况 ,对广州换流站防污闪措施提出了几点建议。     

Basic study of aerial flashover characteristics generated from pore of insulating solid

This paper reports a study on the possibility of an aerial flashover between a coil conductor and a casing in rotating machines under the application of a lower voltage than Paschen's voltage, even when enough insulation distance is secured. The time lag to aerial flashover originating from surface flashover was measured. To understand the aerial flashover influenced by the parameters of the voltage application circuit, the aerial flashover distance was measured using a cable which had a simulated pore to confirm the above issue. The surface flashover characteristic was also measured using a photomultiplier tube (PMT). It became clear that aerial flashover occurred a few milliseconds after surface flashover generation. After showing the peak, the aerial flashover distance decreased with increasing time constant. The surface flashover time estimated by the PMT output exhibited different values with change of capacitance when the time constant is larger. On the other hand, the average surface flashover current was almost the same in spite of the change of capacitance. From these results, it was concluded that the aerial flashover distance was influenced by the time constant of the circuit. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 180(3): 9–17, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21295     

Aerial flashover caused by surface flashover generated from microscopic pores of insulating solid

This paper studies the possibility of an aerial flashover between a coil conductor and the casing in a rotating machine at voltages below Paschen's voltage even when sufficient insulation distance has been provided. It might be considered that partial surface flashover generated from microscopic pores of a solid insulator generates the aerial flashover. In this study, the flashover voltage was measured using a cable which had simulated microscopic pores to confirm the above reasoning. When a potential gradient existed on the surface of the insulating solid, the flashover voltage decreased from that in the absence of a potential gradient. It also became clear that the aerial flashover probability depends mainly on the energy of the surface flashover rather than the energy of the main aerial flashover. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 178(4): 16–23, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21221     

输电线路污闪与预防

文章结合几起瓷瓶故障,介绍了110kV和220kV架空送电线路瓷绝缘子污闪机理、闪络路径,根据实例分析了瓷瓶污闪特征,针对架空送电线路瓷瓶污闪问题提出了相应的解决办法及防治措施。