车顶绝缘子空气动力结构优化及其电气性能

高速列车运行时车顶高压绝缘设备暴露于高速气流环境之下,此时外绝缘特性与无气流工况下相比具有明显的差异.该文根据车顶绝缘子在气流环境中的闪络特性与放电路径偏移现象提出了2种车顶绝缘子空气动力型结构优化方案,并利用3D打印技术制作车顶绝缘子试验模型.同时采用有限元仿真软件对空气动力型车顶绝缘子的周围气流状况与电场分布特性进...     

基于3D打印建模的变压器典型局部放电模型研究

局部放电是造成电力变压器绝缘劣化、沿面闪络或绝缘击穿的重要原因。为了对变压器内部局部放电类型进行模式识别,基于3D打印技术设计加工了4种典型变压器内部局部放电绝缘缺陷模型,并搭建局部放电模拟试验平台对各模型进行测量,通过对比分析各模型的n-q-φ谱图,总结出不同谱图的特点,对变压器的局部放电类型识别具有一定的指导意义。     

10kV户内绝缘子的操作冲击电压放电特性

1 前言近年来在我国一些地区曾多次发生10kV高压开关柜和其他户内设备的绝缘闪络事故,往往造成设备损坏和大面积停电。事故分析说明,这些事故不仅和故障时的过电压有关,也和户内绝缘子的操作冲击电压放电特性及绝缘状况有关。为此,我们曾进行了对10kV高压开关柜在清洁和污秽条件下的操作冲击电压和工频电压的联合加压试验。     

一定会走来的3D打印

那还是我很小的时候,依据自己绘制的二次函数曲线,就在学校操场边的水沟上,与几个小伙伴一起,花了半天的时间,用红砖和沙土,辛勤“建设”起一座一米多长,30厘米高的石拱小桥。     

雷过电压下长绝缘子串的电气强度

叙述了悬式绝缘子串的雷电冲击放电特性。盘式长绝缘子串的负极性冲放电压很低,因此介绍了几种提高放电电压的方法。     

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.     

特高压换流站复合支柱绝缘子伞伸出对其高海拔直流污闪性能的影响

为了研究高海拔地区伞伸出对复合支柱绝缘子直流污闪电压的影响规律,选取一大一小和一大两小两种伞形结构的10种伞伸出参数复合支柱绝缘子,在海拔2 100 m的条件下,采用恒压升降法进行人工污秽试验,研究伞伸出参数对复合支柱绝缘子污闪电压的影响,同时测量了试品单元伞裙表面电阻在雾室随时间的变化,用紫外放电仪和高速摄像机观测试品的临闪前局部放电和沿面电弧发展。研究结果表明:试品污闪电压值随着平均伞伸出增大存在最大值,提出了平均伞伸出与污闪电压值的二次函数关系;由于绝缘子表面电阻随着伞伸出的增大而减小,临闪前局部放电现象趋于明显,表面电弧桥接概率加大,电弧"飘弧"现象严重,大大降低了爬距利用率,导致污闪电压值下降。     

提高220kV周洋线玻璃绝缘子串工频闪络电压的研究

针对陕西电网220kV周洋线玻璃绝缘子串因环境湿度和污秽改变引起的闪络事故,根据目前线路的运行状况,对不同组合方式的玻璃绝缘子串在实验室进行了模拟试验,寻找出了提高线路玻璃绝缘子串工频闪络电压的最佳组合方式。     

贵-广±500kV直流输电线路绝缘子选择

在人工气候室内模拟不同气候条件,对XZP-160、XWP4-160瓷绝缘子和10 kV直流合成绝缘子的放电过程及闪络特性进行了研究.根据试验结果,分析和比较了不同结构绝缘子在不同气候条件下的放电过程和闪络特性的差异,以及不同环境所适用的绝缘子类型.     

12kV开关柜介电梯度支撑绝缘子优化设计与制造应用

介电梯度绝缘（dielectrically graded insulation,DGI）是一种具有非均匀介电参数分布的绝缘材料或结构,可对绝缘件中的局部电场集中现象得到显著抑制,提升绝缘强度和运行可靠性。目前DGI研究主要聚焦于实验室领域,DGI部件的现场应用落地仍然存在较大难度。文中针对某12 kV开关柜支柱绝缘子中的局部电场集中问题,采用拓扑优化技术进行介电梯度结构的构建,利用“3D打印—真空浇注”联合工艺实现DGI支撑绝缘子的制造,开展了绝缘子的性能试验和现场挂网试运行。结果表明,相比较于匀质绝缘子,介电梯度绝缘子内部和沿面电场降幅分别达到50.6%和56.1%,空气氛围中的局部放电起始电压提升17.5%,综合性能指标满足GB/T 11022—2020等相关标准要求。在上述研究的支撑上,自2021年11月以来开展了介电梯度绝缘的国内外首次挂网试运行,截至目前运行情况良好。     

提高220 kV周洋线玻璃绝缘子串工频闪络电压的研究

针对陕西电网220kV周洋线玻璃绝缘子串因环境湿度和污秽改变引起的闪络事故,根据目前线路的运行状况,对不同组合方式的玻璃绝缘子串在实验室进行了模拟试验,寻找出了提高线路玻璃绝缘子串工频闪络电压的最佳组合方式。     

带电水蒸气冲洗35 kV绝缘子串闪络电压的研究

绝缘子污秽清扫对保持电力设备外绝缘水平意义重大。针对现有污秽清扫方式的不足和节约用水的要求,笔者提出了带电水蒸气清洗绝缘子串污秽,对带电水蒸气清洗绝缘子串的部分系统安全问题进行了研究。通过测量35kV染污绝缘子串在高压水蒸气冲洗下和高温水蒸气、常温水雾环境中的闪络电压,分别模拟水蒸气柱无散花清洗绝缘子和水蒸气柱由于散花引起绝缘子污秽湿润对绝缘子串闪络电压的影响;绘制了3种试验情况下绝缘子串平均闪络电压随盐密(ESDD)的变化曲线。结果表明,即使在重污秽情况下,高压水蒸气冲洗绝缘子串的平均闪络电压高于35kV系统最高运行相电压,无过电压出现时可保证带电清洗的系统不闪络;水蒸气柱散花会降低绝缘子串闪络电压,现场带电清扫中应用适当喷头、调节清洗距离尽量减小水蒸气柱散花。     

污秽绝缘子闪络机理研究综述

文章综述了几十年来国内外对污秽绝缘子闪络机理的研究状况,包括电路模型、能量模型、动态模型、交流电弧重燃条件、电场模型以及低气压下的电弧特性等,并根据真型绝缘子串污闪放电过程的拍摄结果,提出了由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成的低气压下绝缘子长串直流放电数学模型,同时对未来绝缘子污秽闪络机理的研究方向进行了展望,指出真型绝缘子长串放电过程、绝缘子剩余污层电阻、低气压下局部电弧特性的测量等是今后研究的重点。     

3D打印高强度、可回收互穿网络环氧树脂沿面闪络特性北大核心CSCD

以智能、环保为主题的新型电力系统是中国电力领域发展的主要方向,因此对绝缘材料的各方面性能提出了更高的要求。文中基于高韧性环氧大豆油基光敏树脂,在光固化树脂中添加60 wt%的环氧树脂,采用3D打印光固化和热固化的两步固化方式,制备得到力学和电学性能优异的双固化树脂,并对其进行回收重塑得到回收后的双固化树脂。分别对树脂的拉伸强度、弯曲强度、介电性能、体积电阻率进行测试,研究表明,制备的双固化树脂相比于纯光固化树脂,具有优异的力学性能和绝缘性能,回收后树脂的力学强度是新制树脂的80%。对树脂进行沿面闪络实验,测得双固化树脂的闪络电压达到26.3 k V,采用威布尔分布图看出闪络电压还具有较小的分散性。回收的树脂沿面闪络电压略有降低,但仍然高于纯光固化树脂。分析了表面电荷特性对直流沿面闪络电压的影响。     

运行中110kV复合绝缘子电气性能变化分析

复合绝缘子具有优异的耐污闪性能使其在电力系统得以广泛应用,但其使用寿命、老化等仍是各国应用复合绝缘子十分关心的问题。文章以某电网运行中的110 kV线路复合绝缘子为例,对其运行不同年份下的电气性能、积污规律等进行对比分析和研究,结果表明：随着运行时间的增加,复合绝缘子的电气特性将逐渐变差;运行中的复合绝缘子表面的盐密与灰密的堆积速度不同;自然污秽的复合绝缘子污闪电压比人工污秽的污闪电压高;运行4~8 a后的复合绝缘 子仍具有较强的耐污性能和憎水性。     

550 kV GIS盆式绝缘子小型化设计（三）——缩比结构验证

为制造经小型化设计的550 kV盆式绝缘子并验证其电气性能,采用3D打印结合环氧树脂浇注工艺制备了1:10缩比绝缘子。首先,将氧化铝填料与光敏树脂复合作为低相对介电常数（3.98～4.20）3D打印浆料,根据光固化与流变特性确定填料含量及打印参数后,利用立体光固化3D打印机制备低介电常数的绝缘子主体。随后,将二氧化钛填料与环氧树脂复合作为高相对介电常数（11.32～14.58）真空浇注浆料,浇注至3D打印绝缘子预留的高介电常数区域内,加热固化完成缩比绝缘子的制造。0.2 MPa下SF6氛围中的工频耐压实验结果表明,优化后的绝缘结构具有更优的绝缘强度。相同绝缘距离下,几何形状优化绝缘子闪络电压较常规绝缘子提高13.6%,几何形状/介电分布联合优化的绝缘子提高13.8%;绝缘距离减少15%后,联合优化绝缘子耐电强度与常规绝缘子相当;当法兰侧“楔形”气隙内存在金属丝时,相同绝缘距离下,仅进行形状优化的绝缘子耐电强度提升幅度降低至6.7%,而联合优化绝缘子由于在法兰侧形成低电场区域,闪络电压仍可提高13.1%。结果表明,几何形状/介电分布联合优化绝缘子具有显著的绝缘优势。     

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.