表面电荷积聚对绝缘子沿面闪络影响的研究

通过对典型绝缘子表面电荷分布特点的分析，研究了表面电荷与放电起始间的关系。研究表明在表面电荷作用下绝缘子沿面闪络起始电压会发生变化。对110kV三相共箱式GIS绝缘子的闪络实验表明，表面电荷可使绝缘子沿面闪络电压下降23．4％。对位移电流作用下的绝缘子沿面闪络先导发展模型进行改进，补充了表面电荷对该模型的影响。指出表面电荷产生的附加电场会影响流注电晕内部正负电荷的分离速度及放电的进一步发展。     

GIS中绝缘子与电极接触不良时闪络特性的分析

将GIS中绝缘子与电极之间接触不良问题归结为两个简化的模型，根据绝缘子与电极接触不良处绝缘子表面动态电荷分布的近似表达式，及试验研究结果对绝缘子与电极接触不良时冲击击穿异常的现象进行了解释。     

复合绝缘子发生无明闪络原因浅析

国产复合绝缘子挂网运行过程中,出现无明闪络是属于外绝缘结构性质的闪络,它是由于复合绝缘子外绝缘结构形状不合理,又遇到自然界随即变化环境而引起的,合理地选择伴裙结构形状尺寸是减少复合绝缘子无明闪络的唯一途径。     

风速及风向对复合绝缘子闪络特性的影响

电力系统复合绝缘子闪络故障往往与有风天气状态有关,除因风引起的风偏闪络外,本文统计发现低风速状态下仍存在一定数量的复合绝缘子闪络故障,而目前有关不同风速及风向对复合绝缘子闪络特性的研究数据尚十分缺乏。为了研究风速和风向对复合绝缘子闪络电压的影响,在风洞试验室搭建了工频闪络特性试验平台,来模拟自然界中不同风速和风向,通过复合绝缘子人工闪络试验,获得了不同风速及风向条件下复合绝缘子的闪络电压。结果表明,不同的风向角下复合绝缘子闪络电压会随风速的增加而升高,绝缘子闪络电压受风向角影响明显,风向角越接近90°,闪络电压越高,紫外摄像表明空气流对复合绝缘子闪络的形成和发展起到抑制作用。研究结果有助于指导对复合绝缘子闪络故障的现场分析。     

直流下SF6中绝缘子的闪络特性

直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在特殊环境下可替代部分架空输电线路或电缆,提高输电走廊选择的灵活性。严重影响GIL绝缘水平的关键因素之一是直流下沿支撑绝缘子表面的电荷积聚。为了研究该问题,建立了一个锥板电极系统来模拟GIL中同轴圆柱结构的电场分布,通过试验研究了直流下SF6中绝缘子的材料和形状对其闪络特性的影响,并利用有限元分析软件对不同形状的绝缘子进行了电场计算。结果表明,直流GIL中绝缘子的表面电导率和充电时间常数均对其表面电荷积聚和沿面闪络有重要影响。同时还提出了基于锥板电极的直流GIL的绝缘子表面电导率选取原则和外形结构优化注意事项。     

沙尘环境下绝缘子交流闪络特性及机理

风沙环境下沙粒的性质和状态可对输电线路外绝缘特性产生影响,进而威胁输电线路的安全运行.以瓷绝缘子XP-70为研究对象,在沙尘模拟实验室,分别研究了风沙环境和风沙过境后沉积在绝缘子表面上的沙尘对绝缘子交流闪络特性的影响.对风沙速度、风沙带电量、沙尘沉积量等因素对瓷绝缘子闪络电压的影响规律开展了实验研究,结果表明:瓷绝缘子...     

覆冰绝缘子直流闪络特性研究现状

在总结大量文献研究成果基础上 ,从闪络特性和机理等方面分析了覆冰绝缘子直流闪络的各种影响因素。结果表明 :闪络电压与覆冰类型、覆冰水电导率、覆冰量及气压等有关 ;长串的直流闪络梯度较短串小 ,闪络频率与电压梯度成正比 ;闪络是由持续、高幅值的泄漏电流融化冰层所致。并提出了覆冰绝缘子闪络特性方面亟待研究的课题。     

高海拔条件下绝缘子污秽闪络特性及其校正

根据本文所述人工气候室内获得的高海拔条件下绝缘子污秽闪络试验结果,系统分析了气压对绝缘子污闪电压的影响;给出了各种绝缘子在低气压下的污秽网络特性;提出了高海拔条件下绝缘子污闪电压的简化校正公式和污闪电压随海拔高度平均每千米下降率的计算公式。这些公式可供设计高海拔地区输电线路时参考。     

风沙环境下绝缘子闪络特性及机理研究

风沙环境中绝缘子会发生不正常的闪络现象从而严重威胁输电线路运行安全。为了深入理解风沙环境下绝缘子的闪络特性,文中利用实验的手段研究了风速、沙流量以及沙粒直径对绝缘子闪络特性的影响规律。实验结果发现风速对绝缘子闪络电压的影响是非线性的,随着风速的增加,绝缘子闪络电压呈现先升后降的趋势;同时发现增加沙流量和增大沙粒粒径均会降低绝缘子闪络电压。为进一步理解风沙环境下的绝缘子闪络机理,通过理论推导与试验验证相结合的方式证明气流场中绝缘子闪络过程受到气吹效应和低气压效应共同作用;通过仿真分析发现沙流量增加使得绝缘子附近电场畸变加剧,增大沙粒直径使得沙粒周围空间最大电场强度增加,导致电场不均匀度增大并降低了闪络电压。     

污秽绝缘子闪络电压值的估算

本文导出了计算污秽绝缘子剩余污层电阻的解析式,从而不必化为等效矩形,就可直接估算实际绝缘子的污闪电压。本文编制了复杂形状实际绝缘子直流和交流污闪临界条件的计算程序,该计算程序考虑了局部电扼对绝缘子伞研的桥络现象,电弧飘离绝缘子表面以及临闪阶段相串联的电弧数目等多种电弧现象对污闪电压的影响。理论计算结果和试验结果是相符的。     

海盐污秽下悬式绝缘子闪络电压特性试验

通过涂污的XP-70型绝缘子在盐雾条件下的人工污秽试验,研究在粉尘污染源较少且靠近海的地区海盐污秽单独对表面洁净绝缘子闪络特性的影响,以及在粉尘污染源较多且靠近海的地区粉尘污秽和海盐污秽共同对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明:盐雾电导率越大,绝缘子的闪络电压越低;绝缘子表面等值附盐密度越大,其闪络电压越低。针对沿海地区环境情况,对海盐污染地区绝缘子选型提出建议:粉尘污源较少地区选用钟罩型玻璃绝缘子;粉尘污源较多地区选用复合绝缘子,但应综合考虑其老化特性。     

复合绝缘子在强风下的形变及应力集中程度

输电线路上的复合绝缘子伞裙在强风下会出现形变,形变导致伞裙根部应力集中,长期存在的应力集中会引起伞裙根部疲劳断裂。为研究强风区复合绝缘子仿真计算模型的有效性、形变和应力集中程度随着风速的变化趋势,采用流固耦合的仿真方法,主要探讨了不同风速下形变和应力集中现象及其大小,并通过风洞实验验证。结果表明:复合绝缘子在20 m/s以上强风下存在25 mm以上形变问题,进一步导致伞裙根部出现月牙状应力集中区域,仿真结果与实验结果对应较好;复合绝缘子在20 m/s以上强风下的应力集中随着形变的变大而增加;风速从20 m/s到60 m/s区间不断提高,伞裙的形变从25 mm到83 mm不断变大,伞裙根部的应力从0.12 MPa到0.60MPa不断增大。为了防止伞裙根部应力集中过大而导致的撕裂,就要阻止伞裙产生大的形变。     

布置方式对染污绝缘子污闪电压影响综述

染污绝缘子的放电机理、污闪特性是绝缘子防污闪措施研究的核心因素。目前国内外科研机构及专家学者已进行了大量的试验和理论研究,取得了很多有价值的成果。总结了国内外近30年来关于绝缘子污闪的研究进展,从染污绝缘子表面污层的物理特性、污闪形成机理、染污绝缘子试验方法、污闪特性及其绝缘子布置方式等方面系统地分析总结了染污绝缘子污闪电压的各种影响因素,总结了不同布置方式对绝缘子污闪电压的影响规律,提出了不同环境下外绝缘配置的建议。     

基于支持向量机的复杂环境条件下绝缘子闪络电压的预测

在大型人工气候实验室对XZP-160绝缘子试验数据的基础上,提出了一种基于支持向量机的绝缘子闪络电压预测方法。支持向量机是以统计学习理论为基础的,采用结构风险最小化原则代替传统经验风险最小化原则的新型统计学习方法。该文以气压、覆冰、污秽程度等环境条件作为输入,绝缘子的闪络电压作为输出,对环境条件和闪络电压的关系进行训练,建立绝缘子闪络电压的预测模型。结果表明预测的闪络电压与实测结果基本一致。该方法为复杂环境条件下外绝缘的选择提供了一种新的途径。     

真空中绝缘子的沿面闪络现象

阐述了影响真空中绝缘子沿面闪络的主要因素及其规律;介绍了有关真空中绝缘子沿面闪络机理的研究现状、主要假说及今后的研究方向和趋势。     

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。     

全尺寸超、特高压交流绝缘子串的覆冰闪络特性

线路绝缘子的覆冰闪络是影响线路安全稳定运行的重要问题。为此提出了基于恒压升降法获取交流绝缘子串覆冰闪络电压的程序和方法,通过此方法可得到绝缘子串的50%覆冰闪络电压。试验在中国电力科学研究院特高压直流试验基地污秽及环境试验室人工气候罐内(直径22m、高34m)进行,在全尺寸条件下,利用上述方法分别完成了交流500、750、1 000kV等级线路绝缘子串的覆冰闪络特性研究。提出了用统计覆冰桥接程度来评估带电绝缘子串覆冰严重度。结果表明:随覆冰时间的增长,在固定电压等级运行电压下覆冰的绝缘子串桥接程度首先急剧增加,之后达到一定的饱和值。在试验尺寸范围内,串长和闪络电压之间具有较弱非线性关系。结合泄漏电流典型特征分析,严重覆冰条件下绝缘子串闪络在带电融冰期可分为"调整阶段"和"危险阶段"2个阶段。     

低气压下复合绝缘子长串直流污闪特性

由于复合绝缘子具有的耐污性能好的优越性,我国正在建设的云广±800kV直流特高压线路也将采用复合绝缘子。为研究绝缘子面临的污秽和高海拔的综合影响,利用大型多功能人工气候室试验研究了低气压下复合绝缘子直流污秽闪络特性,结果表明:用升压法获得的复合绝缘子闪络电压比用升降法获得的50%耐受电压约高7%;复合绝缘子闪络电压与长度基本呈线性关系;气压对复合绝缘子直流污秽闪络电压的影响程度指数为0.6～0.8且受污秽度的影响;在盐密为0.05mg/cm2时,±800kV直流特高压线路所需复合绝缘子长度的基本配置应≥8.2m。