预防悬垂复合绝缘子芯棒断裂的对策

通过对500kV棒形复合绝缘子高压端芯棒脆断事故发生原因的分析,指出其主要原因为绝缘子串电压分布严重不及均压环设计、安装不规范引起导线端电场畸变,加速硅橡胶护套发生电蚀穿孔所致.提出将原下垂式线夹更换为上扛式防电晕线夹,导线挂点"八"字型改造,在复合绝缘子导线侧加挂玻璃绝缘子;采用非标准长度的复合绝缘子与玻璃绝缘子组合成串等对策来改善复合绝缘子的电场分布,降低其导线端承受的电压,消除畸变电场,达到预防芯棒脆断目的.     

棒形悬垂复合绝缘子芯棒脆断的原因及预防对策

通过对500kV棒形复合绝缘子高压端芯棒脆断事故发生原因的分析,指出其主要原因为绝缘子串电压分布严重不均匀及均压环设计、安装不规范而引起导线端电场畸变,加速了硅橡胶护套的电蚀穿孔所致.提出了将原下垂式线夹更换为上扛式防电晕线夹,作导线挂点“八”字型改造,在复合绝缘子导线侧加挂玻璃绝缘子;采用非标准长度的复合绝缘子与玻璃绝缘子组合成串等对策,以改善复合绝缘子的电场分布,降低导线端所承受的电压,消除畸变电场,预防芯棒脆断.实践表明,改进效果良好.     

湿热环境下脂环族环氧树脂绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面老化特性研究

脂环族环氧树脂绝缘子因其优异的电气性能和良好的芯棒-护套界面粘接能力,有效地解决了早期硅橡胶体系复合绝缘子的界面问题,有望广泛应用于输电线路上。目前缺少对环氧树脂复合绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面吸水老化特性的对比研究。该文对比了脂环族环氧树脂材料和硅橡胶材料的吸水、脱水、透水和透湿特性,并进行了水扩散试验方法,结果表明脂环族环氧树脂绝缘子具有更好的芯棒-护套界面粘接和耐老化性能。该文同时研究了氢氧化铝(alumina trihydrate,ATH)填料对环氧树脂吸水渗水特性的影响,为绝缘子用脂环族环氧树脂配方中ATH粒径和添加量的确定提供了理论支持。     

500kV复合绝缘子脆断事故研究与劣化机理分析

笔者分析了一起500 kV复合绝缘子脆断事故以及老化机理。该复合绝缘子脆断事故的特征与常见的脆断故障不同,在硅橡胶护套表面出现了部分贯通蚀孔,解剖后可以发现部分区域脱粘且在护套与芯棒交界面有漏电蚀痕。观察到故障复合绝缘子的宏观与微观交界面均存在一定的质量问题。使用傅氏变换红外光谱分析芯棒材料,证明在芯棒材料中存在玻璃化侵蚀,离子交换以及水解等老化过程。最后结合试验结果,分析了此类由于水份侵入而造成的老化现象,并建议在线监测中需关注复合绝缘子交界面质量。     

复合绝缘子护套-芯棒界面异常老化特征及原因分析

护套-芯棒界面是复合绝缘子内绝缘的重要组成部分,与复合绝缘子的异常运行缺陷、故障密切相关。本文针对一起发热的500 kV运行复合绝缘子进行深入分析,结合多种表征技术对护套-芯棒界面老化特征进行了研究。结果表明：界面处护套的老化受其所在位置电场强度的影响显著。有异常温升或放电处的硅橡胶护套和环氧玻纤芯棒粘接良好,但界面处都有颗粒物缺陷存在。硅橡胶护套的Si-O键峰强由里向外逐渐增强,在1 650 cm^-1处的-NO₂键峰强也表现出相同的趋势,表明硅橡胶护套的老化是由里向外逐渐发展的,与正常老化顺序相反。界面处芯棒表面老化发白,其环氧树脂的相对含量由17.7%降低至11.4%。对界面颗粒物进行X射线衍射分析,发现其主要成分为氢氧化铝,推断是由小颗粒的氢氧化铝填料团聚形成的。这类界面颗粒物缺陷是在复合绝缘子制造过程中产生的,具有隐蔽性。     

绝缘子芯棒碳化对其电场分布特性的影响

针对劣化复合绝缘子容易使输电线路发生闪络、跳闸、芯棒脆断等事故,严重威胁电力系统安全运行的问题,对护套和芯棒间存在碳化通道这种劣化情况下的复合绝缘子进行研究。采用有限元法对复合绝缘子碳化芯棒周围电场进行计算分析,建立绝缘子仿真计算模型,并在实验室条件下,现场测量护套和芯棒间存在碳化通道的沿串电场分布,实验测量数据与仿真结果基本一致,验证了理论计算的正确性。研究结果表明,碳化通道会畸变绝缘子串空间电场的分布,通道距高压端越近畸变越明显;碳化通道所贯穿的绝缘子伞裙其内部的电场值有所增大。     

复合绝缘子憎水性表面水滴的电场特性分析

基于复合绝缘子的污闪理论,通过两种简化的硅橡胶平板模型,应用电场有限元计算软件ElecNet分别模拟了复合绝缘子护套表面和伞裙表面水滴的电场特性,着重研究比较了水滴的体积、接触角、形状等参数对水滴表面电场的影响,分析了两种模型中影响水滴表面电场强度的主要因素,并计算了复合绝缘子表面附着水滴时的电场,得出复合绝缘子伞裙上下表面以及护套表面附着的分离水滴使电场大大增强的结论。     

水在高温硫化硅橡胶中的扩散特性研究

水分侵入是造成复合绝缘子高温硫化硅橡胶伞裙、护套材料老化的主要因素之一。为了获得能够准确描述水分子在硅橡胶中扩散的扩散模型和扩散特性,使用固体核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术,分析了水分子在硅橡胶中的存在状态;并通过称重法试验,获得了水分子在硅橡胶中扩散时硅橡胶的增重曲线。研究表明,水分子在硅橡胶中存在"自由态"和"结合态"两种不同的状态。固体核磁共振和称重法的试验结果都表明,水分子在硅橡胶中的扩散过程符合Langmuir扩散模型,而不符合经典的Fick扩散模型。同时研究了水分子扩散过程的影响因素,结果发现:自由态水分子的含量随温度的升高而增加,结合态水分子的含量随温度的升高而降低,且温度对扩散系数的影响符合经典的Arrhenius方程;硅橡胶中的氢氧化铝(ATH)填料含量的增加会导致结合态水分子含量的增加,但ATH含量对自由态水分子含量的影响不显著。     

均压环安装错误对电场分布的影响

复合绝缘子的结构特点导致其电位分布不均匀,两端金具附近具有强电场区。某供电公司因为施工中的错误安装,导致110kV的复合绝缘子均压环安装在端部护套上,运行中发生绝缘子均压环对端部金具的放电。本文对这种错误安装均压环的110kV复合绝缘子电场进行了计算,结果表明采用错误的安装方式时,电场畸变较为严重,其最大电场远远超过了硅橡胶表面能承受的最大场强,导致出现放电烧蚀现象,强电场加速了复合绝缘子有机硅橡胶的老化。     

光纤光栅监测复合绝缘子非耐酸芯棒脆断过程

复合绝缘子脆断是恶性事故,为此研究复合绝缘子脆断监测技术,在10 kV复合绝缘子非耐酸芯棒表面粘贴4根光纤,其中1根级联2个温度光栅,另外3根各级联5个应力光栅,进行温度标定试验、拉力标定试验和应力腐蚀试验。结果表明,非耐酸芯棒应力腐蚀试验中出现了3个裂纹,其中1个裂纹为脆断断口,其余2个裂纹未脆断。表面多个光栅实现了非耐酸芯棒完整脆断过程的温度与应力监测,发现芯棒应力腐蚀分为4个阶段,阶段1初期无变化,阶段2腐蚀放热,阶段3裂纹起裂,阶段4裂纹快速发展至断裂。从阶段2开始腐蚀区放热,最高高于环境温度2.46℃,温差1℃可以作为复合绝缘子脆断过程中腐蚀放热阶段的早期预警阈值。应力光栅对裂纹的轴向检测距离约20 mm,其波长偏移量1.1λ_(wmax)和0.9λ_(wmin)(λ_(wmax)、λ_(wmin)分别为稳定范围的最大值和最小值)可以分别作为裂纹起裂阶段、裂纹严重阶段的早期预警阈值来监测复合绝缘子脆断。该光纤光栅技术为芯棒脆断/朽断机理、防脆断/朽断芯棒材料和复合绝缘子脆断监测提供了技术研究手段。     

用分离变量法求解水轮发电机端部三维磁场

本文以分离变量法对水轮发电机端区定子线棒附近的三维磁场进行求解,用所谓“气隙虚拟电流”代替凸极电机气隙的作用,较之汽轮发电机作了改进。本文还对边界条件作了合理的简化,使整个模型较好地反映实际情况。将TS854/156-40型水轮发电机的端部磁场实测值与计算值相比,结果表明,符合程度较好。     

大中型混流式水轮机转轮叶型现场测绘方法及其分析与应用

本文作者结合工作实践,对目前我国大中型混流式水轮机转轮叶型现场测绘的各种方法作了介绍和比较,对叶型实测技术的应用范围和叶型实测中若干实用技术问题作了论述。提出了叶型实测精度的估算方法和提高实测精度的途径。此外,还就叶型实测后转轮的修型和修型后的经济效益的确定方法作了阐述。     

容错式双微机水轮机调速器高可靠输出组件的研究

双微机容错系统可按功能分为输入、处理和输出三部分,其中对输出部分的有效检测与准确控制,消除双机间的争议,是保证整个系统可靠性的基础。本文提出了对输出部分的检测方法。并研究了如何根据硬软件检测结果,准确地控制输出开关。最后还讨论了如何用微机检测机械液压邵分、消除电液转换器卡涩的方法。     

新型电磁脉冲激振技术在电机振动特性分析中的应用

新型电磁脉冲激振技术是一种非接触的瞬态激振。由于仪器输出功率大、稳定性和重复性好,对电机整机激振有一定的优越性。本文叙述了这一激振方法的优点、原理及在电机振动特性分析中的应用。     

弹性阻尼环连接片的制造新工艺

本文介绍了材质是薄铜片的弹性阻尼环连接片的热压焊接原理、焊接和成型工艺方法、焊接设备、焊接和成型工具。     

用有限元法计算水轮发电机定子铁芯的磁振动

分析了次谐波引起的定子的磁振动,用有限元法计算了定予铁芯的固有频率,并讨论了边界条件对自振特性的影响。     

汽轮发电机转子绕组不稳定接地的寻找与消除方法

本文论述了怎样判定汽轮发电机励磁回路接地的区段以及将不稳定接地变成稳定接地和取护环前计算确定接地点具体位置的方法,并均以实例验证。     

应用混合离散变量方法实现大型水轮发电机优化设计

本文分析讨论了大型水轮发电机优化设计特点,并对适合于大型水轮发电机优化设计的混合离散变量方法进行了研究,提出了对离散变量的搜索策略。实例计算结果表明,这种方法具有一定的优越性。     

水轮机微机调速器PID调节器的实现及其稳定性分析

本文在介绍水轮机微机调速器PID调节器的几种实现方法的基础上,建立其离散模型,并通过稳定性分析得出调节器的较佳模式。     

我国大型电机和水轮机产品技术的发展

建国以来,我国大电机和水轮机行业产品技术发展很快。尤其是近10年来,通过技术引进和与国外合作生产,主要产品的技术经济指标达到了世界先进水平。本文简要地叙述了这一时期本行业取得的巨大成就,包括产品水平、生产能力、试验研究手段及科学研究成果。