覆冰绝缘子闪络模型研究综述

总结了覆冰绝缘子闪络模型的研究现状 ,介绍了目前以电路模型为主的研究 ,包括Obenaus概念模型、电场和热力学模型 ,认为今后研究工作的重点是在不同情况下考虑热传递和水蒸发的电弧发展动态模型的研究     

低气压下三种覆冰支柱绝缘子直流闪络特性研究

根据人工气候试验室内三种支柱绝缘子的人工覆冰直流闪络试验结果，分析了低气压下覆冰对支柱绝缘子直流闪络特性的影响。结果表明：不同伞裙结构对重冰条件下的三种支柱绝缘子的直流闪络电压影响不明显，但对临界闪络电流的影响较大；低气压下，三种支柱绝缘子的闪络电压和临界闪络电流下降明显；三种绝缘子覆冰闪络的极性效应不明显。     

绝缘子覆冰闪络研究进展

覆冰绝缘子的电气特性是绝缘子防冰闪措施研究的关键技术难题,国内外学者对此进行了大量试验、理论研究,取得了很多有价值的成果,但输电线路冰闪事故仍时常发生。因此,总结了国内外关于绝缘子覆冰闪络的研究进展,为国内外从事绝缘子防冰闪工作的研究人员提供参考。结合近80年国内外对绝缘子覆冰闪络及其防治方法的丰富科学研究经验,从覆冰绝缘子表面冰层的物理特性、覆冰绝缘子试验方法、覆冰闪络特性及其冰闪数学模型等方面系统地总结分析了覆冰绝缘子闪络的各种影响因素/机理。得出了覆冰类型、染污盐密、覆冰水电导率、覆冰程度、气压、电压类型等因素对绝缘子冰闪电压的影响规律。并提出了绝缘子覆冰闪络特性、机理及其冰闪数学预测模型等亟待研究的内容,对未来绝缘子覆冰闪络的研究提出了一些极具价值地建议和设想。     

覆冰.低气压下染污绝缘子的交流闪络特性

对特殊环境中两种悬式绝缘子的交流闪络特性进行了实验室研究，探讨了覆冰量，气压和覆冰水电导对绝缘子串最低闪络电压的影响。     

高压输电线路绝缘子的覆冰及对电气强度的影响

本文介绍了覆冰地区线路绝缘子的覆冰情况，以及进行绝缘子的人工覆冰和放电试验的结果。对线路绝缘子的覆冰类型，成因，冰闪过程，以及线路悬式绝缘子串的工频和操作冲击放电电压特性等，提出了一些新看法。     

伞裙结构对110 kV复合绝缘子交流覆冰特性影响

输电线路覆冰引起的倒塔和绝缘子闪络事故严重威胁电力系统的安全运行,本文开展伞裙结构对110kV复合绝缘子交流覆冰特性影响的研究,建立110kV复合绝缘子覆冰及污秽共存状态下的电场计算模型,对其电场分布进行仿真计算,综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果,提出能提高污秽覆冰复合绝缘子交流闪络电压的优化伞形结构,对覆冰区110kV输电线路复合绝缘子防冰闪改造有指导意义。     

低气压下三种直流绝缘子覆冰闪络特性及其比较

根据人工气候室模拟覆冰条件所进行的直流闪络试验结果，分析了气压和覆冰水电导率对三种超高压直流绝缘子(XZP-160、LXZP．210、XZWP-160)覆冰负极性闪络电压的影响。试验结果表明：直流绝缘子覆冰负极性闪络电压与气压、覆冰水电导率等呈非线性关系；覆冰水电导率对负极性闪络电压的影响在覆冰期比在融冰期更严重；不同结构绝缘子的冰闪电压有着明显的差异，三伞型XZWP-160绝缘子受气压和污秽的影响比钟罩型XZP-160和LXZP-210绝缘子严重。由此，建议在高海拔覆冰地区要慎重选择直流绝缘子。同时对三种不同类型的绝缘子在覆冰期的闪络电压进行校正，这对我国西电东送工程中直流输电外绝缘的设计有着重要的参考价值。     

500kV输电线路绝缘子覆冰闪络及对策研究

通过对几起500kV线路绝缘子串覆冰后闪络跳闸的分析，阐述了绝缘子串覆冰闪络的过程及原因．提出了对策及改造措施；并针对线路重覆冰绝缘子串闪络的特点，在2002年初采取了绝缘子串插花配置防止冰闪，这一措施在2004年12月至2005年2月发生的大范围绝缘子冰闪中起到了很好的效果。     

覆冰程度对复合绝缘子直流覆冰闪络特性的影响

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外采用绝缘子覆冰质量(m)、旋转导体覆冰厚度(D)或绝缘子表面覆冰厚度(d)等表征绝缘子的覆冰程度。为了解覆冰程度对绝缘子冰闪电压的影响,开展了不同覆冰程度下500kV复合绝缘子短样直流冰闪特性的试验研究,分析了绝缘子覆冰质量、旋转导体覆冰厚度和绝缘子表面覆冰厚度对复合绝缘子冰闪电压的影响。结果表明:盐密为0.05mg/cm2且单支绝缘子覆冰质量为5.0kg时复合绝缘子直流冰闪梯度约为77kV/m;m、D或d均可表征绝缘子的覆冰程度,且具有等价性关系,即d=1.06D0.78和m=3.52lnD-5.37。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。     

输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法综述

在寒冷地区,由大气结冰引起的绝缘子串覆冰频发,严重影响覆冰地区电力系统的安全。开展绝缘子覆冰及其预防技术研究对提高输电线路可靠运行有重要意义。首先分析绝缘子覆冰闪络的主要影响因素,并对覆冰绝缘子的形态特征进行深入研究,如覆冰类型、覆冰量、覆冰长度和桥接状态、绝缘子污染等。然后从预测、监测、预防3个角度出发,详细论述覆冰绝缘子覆冰的防护措施。对覆冰绝缘子的监测方法进行分析和比较,结果表明,图像监测技术在冰凌预测中具有明显的优势,并讨论了目前结冰的图像识别技术的研究进展和技术难点。最后,介绍绝缘子覆冰风险预测模型的研究前景,并阐述基于图像和机器学习算法的绝缘子结冰风险预测模型的研究前景,对今后减少绝缘子覆冰闪络事件的研究提出一些建议和展望。     

超高压线路绝缘子冰闪过程及其影响因素

输电线路绝缘子在覆冰、污秽、高海拔等因素综合作用下,绝缘性能将显著降低。为进一步分析长串绝缘子的冰闪机理,在特高压交流试验基地大型环境气候试验室内进行了污秽、覆冰条件下28片XWP2-160长串绝缘子的冰闪试验研究,对模拟真型布置下的长串绝缘子冰闪过程和闪络路径进行了初步分析,比较了绝缘子单独悬挂与模拟真型布置在覆冰状态和放电过程上的差异,结果表明:两者放电路径不同,后者带电覆冰时产生的气隙较少,同时存在冰凌对均压环放电,总体上对电弧发展更加有利。     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

高压直流输电线路的覆冰闪络特性

基于人工覆冰试验,给出了长串直流绝缘子的覆冰闪络特性。研究结果表明,直流绝缘子串的覆冰闪络电压与串长呈非线性,根据试验结果提出了冰闪电压随串长变化的经验公式;并进行了不同类型绝缘子的直流冰闪电压对比试验,包括钟罩型、三伞型、双伞型和复合绝缘子,在严重覆冰条件下,不同伞型绝缘子的冰闪电压很接近。最后给出了覆冰区的绝缘子设计串长及防冰闪措施。     

预染污方式对复合绝缘子人工覆冰直流闪络电压的影响

绝缘子覆冰是一种特殊形式的污秽,一般来说覆冰前绝缘子表面存在污秽才会导致绝缘子在运行电压下发生冰闪。为模拟和表征污秽对绝缘子冰闪电压的影响,根据多功能人工气候室的试验结果,探讨了染污方式,即固体涂层法或覆冰水电导率法对两种型式的复合绝缘子覆冰直流电压的影响,分析了人工覆冰绝缘子的两种染污方式之间的关系。研究结果表明:在对冰闪电压的影响上,两种染污方式存在等价性,但采用覆冰水电导率模拟污秽时试验简便,试验结果的分散性相对较小;染污方式对覆冰绝缘子的放电路径有影响,固体涂层法染污的复合绝缘子冰闪路径沿着绝缘子表面,由于憎水性的影响,其间歇性电弧容易烧伤伞裙表面,导致憎水性下降或丧失;覆冰水电导率模拟污秽时,放电沿着冰层外表面,试验结果的分散性较小,试验简便和易于控制。因此,建议试验时可以采用覆冰水电导率法模拟污秽。     

超高压交流线路长串绝缘子的冰闪特性

在覆冰、污秽、积雪、高海拔等因素综合作用下,输电线路绝缘子的绝缘性能将显著降低,因此研究其闪络特性对线路外绝缘配合具有重要意义。在带电覆冰下对超高压线路长串瓷和复合绝缘子进行了冰闪试验研究,考虑了覆冰前染污和均压环(含模拟导线)对冰闪电压的影响。研究表明:在ρSDD=0.1和0.05mg/cm2时,28片XWP2-160绝缘子串的冰闪电压较500kV线路额定运行电压分别约低20.5%和13.1%,在ρSDD=0.025mg/cm2时,约高2.3%;而在ρSDD=0.1和0.05mg/cm2时,FXBW4-500/160绝缘子的冰闪电压较500kV线路额定运行电压分别约低18.7%和12.0%,在ρSDD=0.025mg/cm2时,约高4.3%;在ρSDD和ρNSDD分别为0.1和0.5mg/cm2的重覆冰情况下,不带均压环的冰闪电压比带均压环时约高11.6%。研究结果可给我国线路绝缘子冰闪特性研究和重冰区超高压线路外绝缘配合提供参考。     

预染污方式对瓷和玻璃绝缘子人工覆冰交流闪络电压影响的研究

绝缘子覆冰是一种特殊形式的污秽,一般来说覆冰前绝缘子表面存在污秽才会导致绝缘子在运行电压下发生冰闪。如何模拟和表征污秽对绝缘子冰闪电压的影响,是防冰抗冰设计的基础。笔者根据人工气候室的试验结果,探讨了染污方式,即固体涂层法染污或覆冰水电导率染污对3种型式的瓷和玻璃绝缘子覆冰交流闪络电压的影响,分析了人工覆冰绝缘子的两种染污方式之间的关系。研究结果表明:在对冰闪电压的影响上,两种染污方式存在等价性,但采用覆冰水电导率模拟污秽时试验简便,试验结果的分散性相对较小;染污方式对覆冰绝缘子的放电路径有影响,固体涂层法染污的绝缘子冰闪路径沿着绝缘子表面;覆冰水电导率模拟污秽时,放电沿着冰层外表面,因此试验结果的分散性较小,试验简便和易于控制。     

输电线路绝缘子串防冰闪措施研究

2008年1—2月,南方地区严重的冰灾事故给部分地区电网造成了巨大的损失,绝缘子串冰闪是造成这次冰灾事故的主要因素之一,因此预防绝缘子冰闪对于保证覆冰地区输电线路安全运行十分重要。通过对绝缘子冰闪机理进行分析,文章比较了3种预防输电线路绝缘子串冰闪措施的特点,指出绝缘子串发生冰闪的主要原因是绝缘子串电压分布畸变和冰凌桥接导致融冰时形成了连续高电导水膜,并指出在一些防冰闪措施中,防污闪复合涂料(permanent room temperature vulcanized anti-contamination flashover composite coating,PRTV)并不能有效防止绝缘子覆冰,且会降低绝缘子冰闪电压,因此笔者不推荐采用PRTV预防冰闪。同时,因V型串和间插方式可有效调高绝缘子冰闪电压,这种方式在覆冰地区输电线路设计和改造中较实用。     

110kV路浠线绝缘子雷击闪络分析

通过对输电线路绝缘子闪络掉串导致导线脱落事故的分析，认为架空输电线路出现大气过电压时，有一定导电率的上升气流是促使线路杆塔绝缘子串由电晕放电转变为流注放电并引发工频电弧导致事故的重要因素。     

交流电场对220kV复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

为补充完善高电压等级复合绝缘子带电覆冰的研究,以复合绝缘子FXBW-220/100为试品,在大型人工气候实验室对其进行了带电与不带电人工覆冰试验。利用试验结果分析了电场对复合绝缘子覆冰及闪络特性的影响,并针对试验现象给出了合理的解释。结果表明:电场对覆冰绝缘子覆冰的影响主要为电场的极化作用和几种常规放电等带来的热效应;电场的强度、场线的均匀性对复合绝缘子覆冰也有重要影响。带电情况下绝缘子覆冰的其它结论包括:带均压环的绝缘子的高压端不易发生桥接;复合绝缘子大部分伞面覆冰冰层结构密实、光滑、透明;带电情况下雨凇冰棱密度小于不带电情况下雨凇冰棱密度,且随着外加电压的提高而减小;均压环冰棱密度随着外加电压的提高而增加;绝缘子覆冰质量随着外加电压的提高呈先上升后降低的趋势;绝缘子50%闪络电压随着外加电压的提高呈先降低后升高的趋势。     

低气压下特高压直流污秽复合绝缘子覆冰闪络特性

复合绝缘子耐污性能好,我国在建的云广±800 kV直流特高压线路将采用复合绝缘子,但该线路面临覆冰和高海 拔的影响。该文在人工气候室模拟高海拔的低气压研究了2种不同伞型结构的染污复合绝缘子直流冰闪特性。结果表明：特高压直流复合绝缘子冰闪电压随冰厚和污秽程度增加均呈幂函数规律下降,2种绝缘子冰厚影响特征指数分别为0.246、0.212,污秽影响特征指数则分别为0.174 2、0.178 4。而冰闪电压与高海拔低气压之间满足幂函数关系,其气压影响特征指数与绝缘子型式、覆冰状态和覆冰量、污秽程度等有关。在中等覆冰条件下,五三型结构复合绝缘子具有较好的覆冰电气性能。在严重覆冰条件下,复合绝缘子伞裙结构对直流冰闪电压的影响不明显。