基于大气环境质量的电网绝缘污秽等级划分

通过测试户外挂网绝缘子表面自然积污量及实时监测湖南省各地市近年大气环境污染物主要因子(SO2,NO2,PM10)排放状况,建立了基于大气环境质量的输电线路绝缘子等值盐密、灰密的线性理论模型,并依据该模型对湖南电网绝缘污秽等级进行划分。结果表明,大气环境质量与绝缘子等值盐密、灰密之间具有较好的相关性,可通过对区域大气环境的实时监测,来实现对电网污秽等级的划分和动态调整。     

±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

人工雾霾环境下绝缘子的积污特性

雾霾环境对输变电设备外绝缘性能以及电力系统安全运行的威胁日益加剧,然而目前的相关研究并不充分。为此,以XP-70型瓷绝缘子为对象,在人工雾霾环境下开展积污试验,测量了不同颗粒物浓度、不同颗粒物粒径、不同相对湿度以及不同雾水电导率下绝缘子表面的等值盐密和等值灰密。研究结果表明,不同颗粒物浓度下绝缘子表面积污状况存在差异,绝缘子表面积污量随着颗粒物浓度的增大而近似线性增大;颗粒物粒径大小对绝缘子积污影响显著,粒径越小,越利于颗粒在绝缘子表面的沉降;相对湿度越大,绝缘子表面积污也越严重;绝缘子表面等值盐密随着雾水电导率的增大而增大,而等值灰密则基本不变。雾霾多发地区将面临更为严峻的防污形势。     

基于气象参数统计的绝缘子污秽度评估方法

绝缘子污秽度是线路运行维护人员制定防污闪方案的重要基础数据,一直存在停电测量困难、在线监测不便等现状。提出了一种基于气象参数统计的绝缘子污秽度评估方法,以历史的气象参数月统计值以及对应月末绝缘子表面的等值盐密、等值灰密为输入参数,采用BP神经网络实现指定气象条件下绝缘子污秽度变化量的预测,在初始污秽度已知的前提下,可实现后续月末绝缘子污秽度的评估。选用某条220 k V输电线路进行算例分析,评估出的等值盐密、等值灰密平均值与实测值平均偏差16%左右。结果表明,该方法可在已有的数据基础上实现绝缘子污秽度评估,对于输电线路的防污闪工作具有一定的指导作用。     

涂污绝缘子在盐雾环境下的交流闪络特性研究

在人工污秽实验室内对积污绝缘子在盐雾环境下的污秽闪络进行了模拟,得到三种类型绝缘子在不同盐密、不同盐雾盐度下的污闪电压及闪络电压梯度。试验结果表明:盐雾对绝缘子闪络电压的影响远大于盐密;结合海南实际污秽情况与海水电导率,在高盐密下,绝缘子闪络电压下降不超过20%,而在高盐度下,绝缘子的污秽闪络电压会下降40%以上;由此证明在沿海地区,仅用等值盐密、灰密为依据进行外绝缘配置会使外绝缘配置不足,存在事故隐患。     

高速气流下动车组车顶绝缘子积污特性研究

动车组高速运行过程中车顶绝缘子周围产生的高速气流会影响其表面积污规律。为了研究车顶绝缘子在高速气流条件下的积污特性,利用风洞试验模拟高速气流条件,研究了动车组高压隔离开关复合绝缘子在不同时长的高速气流条件下的积污特性,并进行分析比较。试验结果表明:在高速风洞试验条件下,绝缘子表面积污具有饱和特性;随着高速气流作用时间的增加绝缘子背风面所占面积比例越小,背风面与迎风面灰密的比值越大;绝缘子上表面灰密大于下表面灰密,并且高速气流作用时长对绝缘子上下表面污秽分布不均匀度影响较小。     

雾霾天气下动车组车顶绝缘子积污特性研究

动车组高速运行过程中车顶绝缘子周围产生的高速气流影响其表面积污规律。为了在实验室中模拟雾霾天气对车顶绝缘子的污闪特性影响,研究了不同空气质量指数(AQI)条件下在网运行动车组车顶高压隔离开关绝缘子表面积污特性,并进行分析比较。试验结果表明:不同AQI条件下,绝缘子伞裙表面等值盐密(ESDD)及灰密(NSDD)均出现在绝缘子中上部伞裙,不同伞裙表面污秽分布具有一定的波动性;除底部伞裙外,其余伞裙上表面ESDDE及NSDD均大于下表面;伞裙表面积污量与AQI呈正相关,其中AQI对ESDD的影响较显著。     

绝缘子饱和盐密适用性探讨

饱和盐密理论指出绝缘子表面污秽经历一定时间积污会达到饱和,这是建立在绝缘子表面得到有效的雨水冲洗基础上的.但是,盘形悬式瓷绝缘子下表面向内凹陷,无法得到雨水有效冲洗,因此其下表面污秽会不断积累.通过对空挂和运行绝缘子多年的盐密测量,验证了绝缘子下表面污秽极难饱和的结论.     

绝缘子等值附盐密度的预测

等值附盐密度是确定污秽等级和绘制电网污区分布图的主要依据,而气象因子对绝缘子的等值附盐密度(ESDD)影响复杂,难以建立精确的数学模型来表述二者间的关系。结合灰色模型和神经网络模型在反映数据序列变化趋势性上的明显效果,采用带神经网络补偿器的灰色神经网络模型来预测绝缘子在一定气象因子条件下的等值附盐密度,拟合输入与输出之间的复杂非线性函数关系。结果表明该模型有较高的预测精度,优于单纯的灰色神经网络模型,具有一定的理论价值和实际应用价值。     

高速气流场下列车车顶绝缘子积污特性研究

为研究列车处于高速运行状态时车顶绝缘子的积污特性,建立了车顶绝缘子外部3维流场模型,研究了高速气流作用下车顶绝缘子周围的流场特性。结合数值模拟和现场实测,分析了车顶绝缘子表面的积污分布及其影响因素。结果表明:高速气流通过改变车顶绝缘子外围的气流分布进而影响污秽颗粒的碰撞特性,导致绝缘子两端部伞裙的积污比中间伞裙严重,伞裙上、下表面的污秽规律有较大差异。     

喷涂憎水性涂料支柱绝缘子积污特性研究

在人工积污试验系统内开展喷涂无机憎水性瓷支柱和一般瓷支柱绝缘子在风向固定和风向变化两种情况下的快速积污试验,试验结束后测试绝缘子表面污秽度,对比两种绝缘子积污量的差异。     

基于可见光图像的铁路接触网绝缘子污秽状况检测

为实现高速铁路接触网绝缘子污秽状况的在线检测,通过分析积污成分与污秽物分布情况,排除可见光图像中干扰因素的同时提取多个特征量描述绝缘子的污秽状况。通过实验样本测试验证该方法的判别精度,准确率可达到0. 908,该方法能够有效监测铁路接触网绝缘子的污秽状况。     

1000kV交流输电线路污秽外绝缘设计方法的研究

不同国家对1000kV交流输电线路绝缘子污秽外绝缘的设计原则相同,但设计参数不同。从污秽绝缘子闪络概率、单个绝缘子最大耐受电压、污秽设计目标电压、绝缘子串几方面着手,将等值附盐密度ESDD校正到附盐密度SDD;结合单个绝缘子闪络概率、上下表面不均匀积污比、等值附灰密度、绝缘子形式以及串形对绝缘配置进行了校正。在此基础上,根据外绝缘设计方法,给出了CA-590EZ普通型绝缘子的配置方案:污秽耐受水平ESSD=0.06mg/cm2、NSSD=0.5mg/cm2时,单“I”形串为54片,双“I”形串为58片,单“V”形串为52片。     

雾霾天气对绝缘子泄漏电流的影响

基于电容电流测量的雾霾等效值方法,从预防性监测的角度出发,确定了雾霾等效值的采集范围。在人工气候试验室里模拟雾霾气候组分特征,模拟绝缘子设备在实际运行中所处的状态和环境,通过绝缘子泄露电流在线监测装置进行了大量雾霾模拟试验,针对雾霾的盐密、灰密和湿度三个主要特征分析了雾霾对绝缘子泄漏电流的影响。通过积累大量的试验数据,得出雾霾气候闪络危险报警门槛值和泄漏电流在线监测危险报警门槛值,修正了传统绝缘子泄漏电流监测装置的设定限值,对实际运行的输电线路建设具有指导意义。     

一起500 kV沿海线路复合绝缘子异常发热原因分析

沿海线路复合绝缘子长期受高盐雾、海风侵蚀,为了有效判定沿海线路复合绝缘子运行状态,对沿海某500 kV线路开展了无人机复合绝缘子红外测温,发现部分复合绝缘子多部位出现异常发热,1月后复测发现非高压端发热消失,仅剩高压端仍有温升。针对此现象抽取了8支异常发热复合绝缘子试品进行试验分析,包括外观检查、红外测试、芯棒剖检、水扩散试验等。试验结果表明绝缘子发热均位于护套表层,非高压端发热现象由复合绝缘子表面积污引起,高压端发热主要由端部高场强、积污共同作用引发,绝缘子芯棒内部无酥朽缺陷,绝缘子机械性能良好,短期内仍满足运行要求。针对此次复合绝缘子发热提出如下建议：该线路虽仅运行7年,但外观检查发现复合绝缘子伞套材料粉化严重,同时存在部分绝缘子局部芯棒-护套粘结不良缺陷,建议于下次综合检修时全部予以更换;沿海线路长期处于高盐雾、高湿度环境下,需定期对复合绝缘子开展带电检测,并依据检测情况适当缩短复合绝缘子运行年限。     

广东电网污闪原因分析和防污对策

阐述了广东电网近年大面积污闪的特点和原因。通过分析广东电网2005年初500kV污闪绝缘子串的盐密和灰密测试数据,得出大面积污闪的根本原因是现有杆塔的爬电比距不够;对绝缘子清扫时间间隔进行了估算,指出加强重要线路的清扫工作是防止线路短期内发生污闪的有效措施,但线路的防污闪能力主要应靠设备本身的绝缘配置实现。介绍了近年防污闪工作,提出了防污闪对策:加强清扫、加强盐密和灰密测量、推广使用复合绝缘子以及采用绝缘子污秽在线监测新技术等。     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

沙漠区域绝缘子试验环境模拟沙尘选择方法

国际上涉及电力设备风沙环境试验模拟用沙漠粉尘未进行科学考证.为了解决该问题,采用X射线衍射仪等测试了沙漠地区绝缘子风沙积污物、沙尘暴粉尘以及沙漠表层沙粒样本.分析结果显示,绝缘子沙尘积污物的主要成分为石英、长石以及粘土成分,绝缘子积污物沙粒的粒径基本小于200 μms,根据Al-Ca含量以及样本溶解率相关性分析的相关性分析,绝缘子沙尘积污物主要来源为沙漠沙尘暴沙尘和周围沙漠表层沙粒物.建议采用线路附近沙漠表层沙粒来模拟沙漠区域线路绝缘子和金具等电力设备的沙尘试验,但沙粒粒径需控制在200 μms以下.     

绝缘子污闪性能与污秽度表示方法的关系

介绍了用固体污层法,在盐密分别为0.05、0.1、0.2和0.4mg/cm~2时,对4种绝缘子进行的人工污秽试验。分别用升压法和升降法测量了绝缘子的污闪电压,另外对不均匀人工染污绝缘子XWP—70和自然染污绝缘子XWP—60也进行了试验。对绝缘子的污秽度的测量,除等值盐密外还测量了积分电导率、临闪前最大泄漏电流和局部电导率。这样就得出了不同绝缘子在相同条件下以不同污秽度表示的性能曲线,由此可以明显地看出绝缘子性能的优劣以及污秽度表示方法的等价性。     

再论积污绝缘子等值盐测量法

文中通过实测结果的检验和弱电解质对等值盐的影响以及分析自然积污串污闪电压与盐密关系等,再次讨论了目前测量方法存在的问题,并说明了有效等值盐测量法简单易行。