直流预电压对绝缘子外绝缘特性影响的研究

在直流预电压作用下 ,采用叠加操作电压对合成绝缘子、瓷绝缘子、支柱绝缘子外绝缘特性的变化进行了比较 ,发现由直流电晕引起的表面电荷影响绝缘子表面电场分布 ,从而影响其绝缘性能。在正极性操作电压作用下 ,正流注预电晕可降低外绝缘性能 ,负流注电晕可提高外绝缘性能     

直流预电压对绝缘子外绝缘特性影响的研究

在直流预电压作用下 ,采用叠加操作电压对合成绝缘子、瓷绝缘子、支柱绝缘子外绝缘特性的变化进行了比较 ,发现由直流电晕引起的表面电荷影响绝缘子表面电场分布 ,从而影响其绝缘性能。在正极性操作电压作用下 ,正流注预电晕可降低外绝缘性能 ,负流注电晕可提高外绝缘性能     

冰棒—冰板间隙负极性电晕起始放电特性

国内外研究结果表明,绝缘子覆冰过程的一个显著现象是:在带电情况下,其表面冰凌并未完全桥接,而是在伞裙间形成一定的冰棱空气间隙。为研究这种空气间隙对放电发展的影响,利用冰棒-冰板空气间隙放电模型在人工气候室内进行了负极性直流电晕放电试验,并分析了不同间隙距离、不同大气压、不同覆冰类型(包括冰的表面状态以及覆冰水电导率)情况下的电晕起始放电特性。研究结果表明:随着空气间隙长度的减小和气压的降低,负极性电晕起始电压也明显下降;湿冰时的电晕起始电压高于干冰时的电晕起始电压。这些研究结果为进一步深入开展覆冰电极系统的电晕放电机理和覆冰绝缘子闪络研究打下了基础。     

表面电荷积聚对冲击电压下绝缘子沿面放电的影响

绝缘子的表面缺陷会导致表面电荷积聚，使绝缘子表面的电场发生畸变，影响冲击电压下绝缘子的沿面放电。研究了表面电荷对绝缘子沿面放电进程的影响，发现表面电荷积聚可以降低绝缘子沿面放电的起始电压。外施冲击电压的极性与绝缘子表面电荷极性是否相同会影响绝缘子的电晕起始时刻、由流注向先导的转变时间间隔和流注电晕电流。表面电荷对GIS支撑绝缘子的50％冲击闪络电压和伏秒特性也有一定的影响。     

雾霾对冲击放电路径影响特性的分析

由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,雾霾现象日趋严重,这些雾霾多发地区是我国输电走廊或用电高负荷密度地区。为研究雾霾对放电发展的影响,利用水雾、粉煤灰等模拟雾霾天气,采用雷电冲击电压进行了雾霾对击穿电压和放电路径影响的实验研究。研究结果表明:当雾霾的粒径范围<0.01mm时,雾霾间隙的击穿电压始终较空气间隙的高,放电路径选择雾霾的概率<50%;当粒径范围为0.01～0.1mm时,正电压下选择概率<50%,雾霾间隙的击穿电压较空气间隙的高,而负电压下选择概率>50%,雾霾间隙的击穿电压较空气间隙的低。雾霾中放电发展是电场的畸变和雾霾颗粒与粒子间作用联合影响的结果。     

沙尘环境中棒——板间隙电场分布仿真及放电特性分析

空气间隙的放电特性是特高压输电线路设计的重要指标,沙尘天气会对空气间隙的放电特性产生影响。为更加深入地研究沙尘条件下空气间隙的放电特性,文中针对弥漫沙尘的棒—板空气间隙的电场分布进行了仿真。仿真考虑了间隙中弥漫沙尘时介质的不均匀性,建立了三维仿真模型,改进了以往改变介质介电常数模拟介质特性变化的方法。根据电场仿真的结果,沙尘分布于间隙中时,沙粒周围电场出现了明显的畸变。沙粒周围电场升高的方向总是指向棒极末端的方向,而在沙粒与棒电极连线的垂直方向上电场降低,该方向的电场值低于周围区域。沙粒的存在只会影响其5倍半径以内区域的电场分布。沙尘质量分数较低时,沙粒对棒电极表面以及距沙粒较远的区域的电场分布所产生的影响很小。     

酸雨,酸雾以清洁绝缘子交流闪络特性的影响

根据对湿沉降物观测结果的分析，对清洁地区污闪的新动向和温沉降物酸化的关系进行了初步探讨，同时通过大量试验，得到了清洁悬式和支柱式绝缘子的交流闪络电压与酸雨，酸雾酸度的关系。     

沙尘条件下电极布置对棒—棒短空气间隙工频放电特性的影响

鉴于目前国内外学者在进行沙尘环境下典型空气间隙的放电特性研究时,电极的布置方式均为风沙两相流向与电极的布置方式垂直,而实际输电线路的外绝缘在沙尘天气中对应的电极布置应与风沙两相流同向,国内外学者对此种电极布置下的放电特性却少见研究.文中基于风沙环境模拟系统研究了风沙两相流与电极方向垂直与同向这两种电极布置下棒—棒短空气...     

酸雨、酸雾对清洁绝缘子交流闪络特性的影响

根据对湿沉降物观测结果的分析,对清洁地区污闪的新动向和湿沉降物酸化的关系进行了初步探讨,同时通过大量试验,得到了清洁悬式(XP—7、XWP2—7)和支柱式(ZSl—35/400、ZWil—35/400)绝缘子的交流问络电压与酸雨、酸雾酸度(pH值)的关系.     

高速气流中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响研究

运行于高速沙尘环境中的车顶复合绝缘子频繁发生异常及不明闪络现象,严重威胁列车的安全、稳定运行。风沙环境使得复合绝缘子附近的空间电场发生了一定的畸变,会影响复合绝缘子的闪络特性。文中基于风洞试验系统探究高速气流环境中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响,测定了高速气流沙尘状况下复合绝缘子的闪络电压,对比了在有沙尘与无沙尘时复合绝缘子的闪络电压,揭示了沙尘环境下复合绝缘子闪络电压的变化趋势;实验结果表明:高速气流环境下,复合绝缘子的闪络电压随风速的增加先增大后减小,有沙尘时复合绝缘子的闪络电压要比无沙尘时低;在同一气流速度下,当沙粒粒径为100μm、沙流量较小时,复合绝缘子的闪络电压要高于沙流量较大时的闪络电压;随气流速度的不断增大,沙尘通过畸变电场而影响闪络电压的程度将逐渐低于流场特性的影响,而使得在气流速度较高时不同沙尘流量的闪络电压差距较小。     

平板模型沿面工频沙尘闪络特性的试验研究及放电机制分析

风沙对电力系统外绝缘放电的影响已引起广泛关注,由于污秽绝缘子的闪络与沉积在绝缘子表面的污秽性质有关,沙尘环境下的沙粒性质、状态、大气环境等均对绝缘子闪络特性有影响。因此以典型的平板模型为研究对象,在沙尘模拟实验室,对沙尘环境下外绝缘沿面工频放电特性进行了试验研究和机制分析。得到了风沙速度、风沙带电量、沙粒沉积量及沙粒含水量等因素对沿面放电的影响规律;在有风有沙和有风无沙时,平板模型沿面闪络电压Uf随风速的增大而增大,当风速达到4.5m/s后增大趋势变缓;Uf受沙尘的电荷量影响较小;当干沙粒沉积在绝缘表面时,随着沉积密度的增加,Uf存在着极小值;同时,平板模型的闪络电压还与沉积沙粒的含水量有关。在此基础上分析了风沙环境下绝缘子的沿面闪络过程和放电机制,得出了无沙区域在沿面闪络过程中起重要影响这一结论。     

特高压直流输电线路外绝缘设计若干问题研究*

绝缘子长度和空气间隙距离的选取是特高压直流输电外绝缘设计的关键技术问题,其中涉及外绝缘试验操作冲击波的选取、导线高幅值直流工作电压对空气间隙放电电压的影响、绝缘子污闪电压与其长度的关系、高海拔影响等实际问题.特高压工程技术（昆明）国家工程实验室对特高压直流输电线路外绝缘设计中的若干问题研究取得了如下结果：给出了操作冲击波头时间长度的建议;验证了复合绝缘子直流污闪电压与其长度的线性关系;提出了可供工程设计用的空气间隙放电电压和绝缘子直流污闪电压的海拔修正系数.     

沙尘对变电站安全运行影响分析及应对措施

变电站处于风沙较大地区时,沙尘会对变电站设备本体及正常运行造成较严重影响,若无应对措施,后果非常严重。文章结合日月山750 kV变电站工程的实际特点,从工程设计角度出发,研究了沙尘对变电站安全运行的影响,并提出了应对措施,确保工程安全可靠运行。     

沙尘环境下棒-板间隙交流放电特性研究

近年来沙尘对电力系统外绝缘的影响已不容忽视,但国内外的相关研究尚不多,为研究沙尘环境下的放电特性,选择尖-板间隙为研究对象,搭建沙尘模拟实验平台,开展交流放电特性试验研究,得出间隙距离和沙尘体积分数等因素对尖-板间隙交流放电的影响规律:当沙尘体积分数较小时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而下降;当沙尘体积分数较大时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而增大。可认为存在某一沙尘体积分数(1%左右),使得交流间隙击穿电压最小,且该体积分数与间隙距离无关。在此基础上,在有限元仿真软件FlexPDE中搭建了尖-板电极间隙的仿真模型,分析了沙尘环境下尖-板间隙的击穿机制。     

地表紫外辐射对棒-板空气间隙工频放电的影响

揭示地表太阳紫外辐射对电力系统外绝缘放电特性的影响对于强紫外辐射地区外绝缘设计和运行有着重要的意义。利用人工紫外光源模拟大气环境中的紫外辐射,在实验室研究了紫外辐射对空气间隙工频放电特性的影响。试验结果表明地表太阳紫外辐射对空气间隙工频击穿电压和电晕放电均无明显影响。产生这种现象的原因是:地表太阳紫外辐射的光子能量小于铁和铜及其氧化物的逸出功,因此无法从铁、铜电极中电离出电子。同时,紫外辐射对空气间隙放电发展过程也没有明显影响。虽然这一波段的部分光子能量高于铝的逸出功,但由于铝在空气中极易氧化,形成氧化膜(Al2O3),这层氧化膜阻止了紫外光子从铝电极表面电离出电子。因此,太阳紫外辐射对暴露在空气中的铜、铁、铝电极的工频放电均无明显影响。     

特高压直流输电线路外绝缘设计和绝缘子选型

污秽外绝缘问题是我国直流特高压输电工程建设中最关键的技术问题之一。瓷和玻璃绝缘子已经不能满足我国特高压直流输电工程外绝缘的要求,复合绝缘子是解决该问题的必然选择。目前国内外虽然对复合绝缘子的直流污闪特性进行大量的研究,但对其人工污秽试验方法及输电线路绝缘子选型等外绝缘设计的一系列基础问题尚没有解决。为此提出了特高压直流输电线路外绝缘设计和复合绝缘子选型需要开展的研究,并对比了3种不同材料绝缘子的直流污闪特性,最后详细的论述了复合绝缘子伞裙结构的优化设计。     

飘尘污染对输变电设备外绝缘的影响

污秽对电力系统安全稳定运行影响极大,某些特殊环境条件下的漂尘污染对输变电设备外绝缘也会构成威胁。文章分析了发生电气设备外绝缘放电的原因,即在输变电设备外绝缘的背风侧积聚的漂尘遇到合适的气象条件,就会污染在输变电设备外绝缘背风侧的空气,并在空气中产生放电,危及运行安全。文中还提供了几个例证。     

电力系统有机外绝缘的发展与展望

硅橡胶线路绝缘子在我国的大规模应用大大提高了我国电力系统的外绝缘水平,中国已经成为世界上第一个在特高压交、直流输电系统中以有机外绝缘为主的国家。以硅橡胶复合绝缘子为代表的有机外绝缘是电力系统外绝缘领域多年研究和应用的热点。对线路复合绝缘子运行中的问题进行了分类分析,并分析比较了复合绝缘子与瓷和玻璃绝缘子的市场占有率和竞争力;探讨了复合绝缘子在变电站、换流站应用中具有的明显优势、发展前景和存在问题;分析了有机外绝缘发展中遇到的其他问题和机遇。     

输电线路外绝缘复合化的实践

针对玻璃和瓷绝缘子防污能力较差的问题,强调输电线路外绝缘复合化的必要性和可行性,提出采用复合绝缘子和在玻璃（瓷）绝缘子表面喷涂硫化硅橡胶（RTV）-超长效硫化硅橡胶（PRTV）防污闪涂料的方法对输电线路外绝缘进行改造,并进行经济性分析。实践证明,输电线路外绝缘复合化在防污能力、经济性能、技术可行性、日常维护等方面具有良好的应用效果。     

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。