高压输电线路用复合绝缘子内部间隙电场分析

复合绝缘子芯棒与绝缘护套之间出现空气或液体间隙时,间隙周围电场会发生畸变,高场强区域将会出现局部放电,造成复合绝缘子的耐老化性能、机械性能降低。为了精确评估间隙存在对电场分布的影响,以FXBW4-110/100型号的输电线路用复合绝缘子为例,基于ANSYS仿真软件建立复合绝缘子三维有限元模型,分析存在空气或液体间隙时复合绝缘子内部电场的强度,研究间隙尺寸、位置对电场强度分布的影响规律。研究结果表明,空气或液体间隙处电场强度均会增大,液体间隙长度足够大时间隙周围电场强度会超过空气击穿场强,引起局部放电;间隙长度越大或距离导线侧越近,间隙内场强越大,对绝缘子造成的破坏也会越严重。     

浙江省内复合绝缘子断串及芯棒击穿故障分析

复合绝缘子断串及芯棒击穿事故会对输电线路的安全稳定运行构成严重的威胁。文中对2016年以来浙江省内发生的复合绝缘子断串及芯棒击穿故障案例进行统计分析,包括故障概况、产品情况、故障形态、性能试验、故障原因以及相关建议措施等。结果表明,2016年以来浙江省内共发生8起复合绝缘子断串及芯棒击穿故障,包括6起酥朽断裂、1起脆性断裂及1起芯棒击穿。其中,脆性断裂主要为端部密封不良,外部潮气进入,并在长期高场强作用下产生的应力腐蚀所致;酥朽断裂主要为芯棒—护套粘接不良,在受潮、放电、机械应力共同作用下芯棒中环氧树脂基体降解、劣化所致;芯棒击穿为界面局部粘接不实,护套或端部密封破坏,水分沿界面或芯棒的缺陷进入内部,导致局部放电形成碳化通道,并逐渐发展为贯穿性击穿。针对上述统计故障,建议复合绝缘子采用耐应力腐蚀较好的无硼纤维耐酸芯棒,端部附件装配方式采用同轴多向压接,端部密封采用高温硫化硅橡胶注射密封,并保证芯棒—护套界面的粘接强度,同时在运维过程中加强对复合绝缘子的红外、紫外带电检测。     

电压互感器非线性模型反演运算的仿真研究

随着复合绝缘子在高压线路中的广泛使用,其绝缘击穿事故也越来越多,其中内部炭化是引起绝缘击穿的重要原因之一.为了了解内部炭化对复合绝缘子绝缘性能的影响,建立了以复合绝缘子为研究对象的静电场有限元模型.基于电场数值分析理论,采用有限元分析法实现了对复合绝缘子电位与电场分布的精确计算,计算结果表明在两端金具与棒芯接触处场强最大.同时,对炭化后复合绝缘子的电压分布的分析计算表明,绝缘子的炭化区域基本丧失绝缘性能,并将加速未炭化部分的老化;高压端前数片绝缘子的电压比正常值高出27.09%,有绝缘击穿的可能;炭化区域绝缘子电压出现畸变,局部放电的可能性大大增加.     

交流500kV复合绝缘子内部缺陷对轴向电场分布的影响

复合绝缘子的芯棒和护套间的胶接界面贯通于绝缘子两端,是内绝缘的组成部分。一旦芯棒和护套粘接不紧密,在界面形成的间隙将畸变周围电场分布,高场强的长期作用将对芯棒机械性能造成影响。为了研究界面缺陷对电场分布的影响,以南方电网某交流500kV线路复合绝缘子断裂事故为研究对象,应用有限元分析软件ANSYS建立了该断裂复合绝缘子的整体模型和子模型,计算了芯棒表面存在缺陷时的电场分布。结果表明:气隙处电场强度增大,但不足以引发局部放电。水分渗入后,缺陷尺寸足够大时电场强度将会超过空气的击穿场强,导致局部放电,进一步加速界面粘接性的劣化;护套破损后内部芯棒暴露,芯棒蚀损使得机械性能降低,最终将引发断裂掉串。     

复合绝缘子芯棒湿热老化与吸湿特性研究

为了研究湿热环境下复合绝缘子芯棒的老化与吸湿特性,首先对复合绝缘子芯棒开展湿热老化实验,然后通过扫描电子显微镜(SEM)和热刺激电流(TSC)测试分析样品的微观形貌和陷阱特性,基于称重法得到不同温度下芯棒的吸湿率随时间的变化规律,利用Fick扩散模型对实验数据进行拟合,研究芯棒的吸湿特性。结果表明:芯棒的吸湿过程符合Fick扩散模型。随着湿热老化时间的增加,芯棒表面微观形貌逐渐劣化,环氧树脂分解,出现缝隙等缺陷,陷阱密度和能级均增大,并进一步提升了材料的吸湿率与扩散系数。环境温度的提升能够抑制芯棒的吸湿进程,因此,在芯棒的生产、储存和运输过程中可适当提升环境温度,抑制材料的吸湿,从而提高复合绝缘子的性能。     

内部炭化对复合绝缘子绝缘性能的影响研究

随着复合绝缘子在高压线路中的广泛使用,其绝缘击穿事故也越来越多,其中内部炭化是引起绝缘击穿的重要原因之一。为了了解内部炭化对复合绝缘子绝缘性能的影响,建立了以复合绝缘子为研究对象的静电场有限元模型。基于电场数值分析理论,采用有限元分析法实现了对复合绝缘子电位与电场分布的精确计算,计算结果表明在两端金具与棒芯接触处场强最大。同时,对炭化后复合绝缘子的电压分布的分析计算表明,绝缘子的炭化区域基本丧失绝缘性能,并将加速未炭化部分的老化;高压端前数片绝缘子的电压比正常值高出27．09％,有绝缘击穿的可能;炭化区域绝缘子电压出现畸变,局部放电的可能性大大增加。     

复合绝缘子界面缺陷对电场分布特性影响的仿真研究

复合绝缘子的芯棒与护套粘接界面常常出现缺陷,畸变周围电场,影响绝缘子的电气和机械性能。为了研究不同缺陷形态下的绝缘子电场特性,文中以110 kV复合绝缘子为考察对象,应用有限元分析软件COMSOL搭建了绝缘子三维模型,对电场分布进行了仿真计算,研究了界面出现气隙、水汽等缺陷对局部电场及绝缘子整体轴向电场分布特性的影响。结果表明:气隙处电场强度相比正常情况下显著增大,场强最大值与气隙跨度、厚度正相关,与气隙长度负相关,并基于气隙等效弧柱体模型给出了理论分析,修正了等效圆柱模型的不足;水分渗入能降低气隙场强,但同时严重畸变绝缘子轴向电场;护套受潮增重会使场强线性增加,超过一定程度会引发电晕放电,导致沿面闪络等事故。     

交流110kV复合绝缘子高压端内部气隙尺寸对电场分布的影响

复合绝缘子高压端护套内部存在气隙时导致电场畸变,引起内部局部放电,长期的局部放电可能导致护套击穿,降低芯棒的机械性能,从而引发芯棒断裂。气隙尺寸是影响内部电场畸变的主要原因,应用有限元分析软件COMSOL建立了交流110 k V复合绝缘子气隙三维模型,计算分析了气隙尺寸中跨度、厚度、长度,对内部气隙电场分布的影响。结果表明:相比完好状况,高压端护套内部气隙场强最大值大约提高1.5~4倍,内部气隙承担的场强远高于介质承担的场强。内部气隙场强最大值与跨度、厚度之间呈正相关,与长度之间呈负相关,跨度和长度的影响逐渐减弱,后期趋于平稳,而厚度的影响后期依旧显著。气隙尺寸中跨度、厚度、长度,三者对内部气隙场强的影响存在交互效应,可通过数值分析将其等效成三元三次多项式回归模型。     

电动车组车顶复合绝缘子内部间隙电场分析

车顶复合绝缘子芯棒和护套的界面存在气体或液体间隙时,间隙周围的电场会发生畸变。电动车组频繁的过电压会诱发局部放电,加剧内绝缘的蚀损老化。为了准确评估间隙存在对电场分布的影响,针对车顶绝缘子某次内绝缘击穿事故,基于ANSOFT MAXWELL建立了电动车组母线支持绝缘子的多参数三维有限元模型。分析了存在气体、液体间隙时绝缘子内部电场,同时研究了间隙的尺寸、位置对电场分布的影响。结果表明:绝缘子内部出现气体间隙时,电场强度最大可能提升至无气隙时的2.65倍,进而引发强烈的局部放电;液体间隙内部导电离子浓度较大,电导率达到10-5 S/m时,间隙外部承受的电场强度可能达到49.3 kV/cm;间隙越长或离高压端金具的距离越短,绝缘子内绝缘受到的破坏越重,距离小于5 mm时更为明显。     

高压复合绝缘子用GFRP材料吸湿特性及湿应力分布数值模拟

在我国南方长期高温高湿环境下,外界水分逐渐侵入复合绝缘子芯棒内部,会造成芯棒酥朽劣化甚至会使整支绝缘子断裂,因此准确模拟及分析水分入侵过程对于解决此类问题至关重要。该文仿真计算外界环境温度分别为10℃、20℃和30℃,相对湿度为90%下高压复合绝缘子用玻璃纤维增强环氧树脂（GFRP）材料的瞬态吸湿扩散过程及材料内部的湿应力变化情况。结果显示,水分在GFRP材料内部的扩散过程满足Fick定律,且吸湿扩散率和饱和吸湿率均随环境温度的升高而有所增大;在GFRP材料内部纤维分布密集处和纤维-基体界面处存在较大的湿应力和湿失配应力,且其与吸湿量正相关。当饱和吸湿率在0.008%～0.4%时,材料内部最大湿应力可达到48.07～66.06MPa。进一步研究分析得出,材料内部吸湿和脱湿周期性循环且湿应力水平较高的情况下,易产生微裂纹、微孔洞、纤维-基体界面脱粘开裂等缺陷,并进一步促进材料的吸湿。该文将计算值与已有文献中的试验值进行比较,相对误差在±5%以内,验证了模型的合理性和计算结果的正确性。研究结论对揭示复合绝缘子芯棒酥朽断裂机理、提高复合绝缘子使用寿命具有重要的参考价值。     

一种便于现场更换的新型低压接线柱导电杆

对配电变压器低压接线柱频繁烧损的原因作了分析,提出了对低压接线柱结构进行改进的方案,介绍了一种现场可方便更换的新型导电杆.     

数字化的RGL系统设计

棒控系统是反应堆的一个关键控制技术,系统复杂,可靠性要求高。大亚湾和岭澳一期核电站的棒控系统都采用了模拟技术。而数字化的技术方案更具优势,将以岭澳二期的棒控系统为例,介绍数字化棒控系统的设计思想、功能要求、结构设计、逻辑设计以及与模拟的棒控系统的比较等,指出数字化是可行、可信、安全、可靠的。     

光杆抖动检测方法研究

在抽油机运行过程中,油管和抽油杆在自身重力及提升力作用下,不断发生弹性形变,造成抽油杆偏磨。光杆的抖动是研究偏磨的主要观察点,因此检测光杆抖动就显得非常重要。本文研制了一个基于加速度传感器的光杆抖动检测系统。并对光杆横向加速度进行了直接检测,得到光杆抖动信息。光杆横向抖动信号非常复杂。如何根据光杆横向抖动信号分析判断抽油杆的偏磨程度,还需做大量的研究和实验。本文的工作只是对抽油杆偏磨的检测做了一些前期的探索。这个探索对研究抽油杆偏磨提供了有力的分析依据。     

数字化的RGL系统设计

棒控系统是反应堆的一个关键控制技术,系统复杂,可靠性要求高.大亚湾和岭澳一期核电站的棒控系统都采用了模拟技术.而数字化的技术方案更具优势,将以岭澳二期的棒控系统为例,介绍数字化棒控系统的设计思想、功能要求、结构设计、逻辑设计以及与模拟的棒控系统的比较等,指出数字化是可行、可信、安全、可靠的.     

对分叉避雷针的探讨

对分叉避雷针与单针的引雷效果和保护范围进行简单的分析对比,由此来说明避雷针分叉没有必要。     

湖北省超高压典型输电线路防雷效果评估

文章根据湖北超高压输电线路雷害情况,分析典型线路龙政线和万龙线反击、绕击性能,并对其防雷改造措施进行效果评估。从评估效果来看,通过加装可控放电避雷针及防绕击避雷针后,该线路的雷害情况得到改善,其防护效果明显。     

盐炉的启动技术

在试验盐炉各种启动技术的基础上,研制了与以往启动装置完全不同的石墨启动电极,实践证明,它具有寿命长、操作方便、制造容易、成本低、易于维修等特点,为盐炉启动技术的发展,提供了新的途径。     

0Cr18Ni10Ti焊接裂纹控制工艺改进

0Cr18Ni10Ti奥体不锈钢焊接性较好,但大厚件焊后稳定化热处理后易产生裂纹。针对实际工作特点进行分析,制定两种焊接工艺,试验了酸、碱性焊条对裂纹的影响,并测试了力学性能,证明利用碱性焊条焊接0Cr18Ni10Ti大厚件奥体不锈钢可以得到满意的结果。     

可折叠绝缘操作杆设计研究

本文介绍了一种可折叠绝缘操作杆,绝缘操作杆之间通过转轴转动连接,两段相连接的绝缘操作杆的接触侧端部的凸起部相互嵌合,绝缘操作杆的接触侧端部均设有永磁铁,避免了使用过程中分段式绝缘操作杆容易从高处掉落的问题,提升了绝缘操作杆的便携性。     

ZL22D型滤棒成型机组烟腔温控改良

ZL22D型滤棒成型机组上的烟腔加热系统是一个相对独立于主控制系统的控制单元,它本身所采用的控制算法缺欠造成稳态温度波动较大。本文在分析原先的控制系统及控制算法的基础上,重点讨论在采用MATLAB软件模拟计过程的基础上,实现对原系统的PLC控制方式和应用更为优秀的PWM控制算法。