伞盘及绝缘长度对220kV复合绝缘子场强的影响

为分析伞盘及绝缘长度对220 kV复合绝缘子电场强度分布的影响,采用有限元法计算了220 kV复合绝缘子在不同绝缘长度、不同伞盘距离和有无伞盘时沿面电场强度分布情况.结果表明,复合绝缘子长度小幅增加对电场强度分布有所改善,伞盘对电场强度分布影响不大,选用加长型绝缘子和改变伞盘结构对复合绝缘子电场强度分布影响不明显.     

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。     

输电线路表面金属粘附物对其周围电场强度的影响

输电线路表面粘附的金属颗粒,会影响导线周围的电场强度.它对电场强度的影响有多大,利用以往的计算方法无法得出.但是,利用有限元分析软件对输电线路进行仿真,可以得出3条结论：金属颗粒半径越小,表面最大电场强度越大;随着金属颗粒半径增大,表面最大电场强度减小,并逐渐趋于正常值的2倍;对于不同半径的金属颗粒,其影响的区域主要集中在以金属颗粒表面最大电场强度点为圆心,3倍金属颗粒半径长度为半径的范围内.研究表明,输电线路表面粘附金属颗粒,会给导线和电网运行带来不安全因素,这种状况应当设法避免.     

126 kV GIS盘式绝缘子金属法兰开孔的电场仿真分析

GIS中盘式绝缘子的电气性能是设计者关注的重点,盘式绝缘子在制造的过程中,由于浇注工艺的原因会在金属法兰处留有一椭圆切面的浇注孔,内部填充环氧树脂,在环氧树脂和金属法兰交界处会产生一定的电场畸变。主要研究金属法兰开孔尺寸大小和结构对盆式绝缘子表面和浇注孔表面电场强度的影响。研究表明：大尺寸浇注孔表面的场强最大值为0.85 kV/mm,要高于小尺寸浇注孔表面电场强度最大值0.38 kV/mm。说明开孔越小,浇注孔表面电场强度最大值越小,在满足测量要求情况下,开孔越小越好     

带电紧固10kV绝缘子螺母工具的研制

10kV配电线路常发生绝缘子倾斜等情况,停电检修将影响居民正常用电。介绍了上海长兴供电公司10kV停电紧固绝缘子工作现状,提出了带电紧固10kV绝缘子螺母工具的研制目标,阐述了螺母工具材料的选择、设计方案和制作方法。经现场应用表明,使用带电紧固10kV绝缘子螺母工具可以完成倾斜绝缘子螺母的紧固作业,合格率达100%。     

500 kV交流输电线路含缺陷复合绝缘子电场分布特性研究

500kV线路复合绝缘子应用量大,正确有效判别出含有缺陷的复合绝缘子,对于保障电网安全稳定运行意义重大。为此,基于有限元分析方法,建立了500kV交流输电线路复合绝缘子串三维有限元模型,计算了正常和含有单个导通性缺陷情况下的绝缘子和空间电场分布并归纳其特征,分析了导通性缺陷长度及位置对绝缘子电场分布和强度的影响。计算结果表明,当复合绝缘子串存在导通性缺陷时,电场强度分布曲线会出现有规律的畸变,该特征可为判断复合绝缘子是否存在导通性缺陷提供判断依据。     

750 kV超高压输电线路对共用走廊并行配电线路三相电压不平衡的影响分析及治理措施

受750 kV输电线路电磁感应影响,35 kV配电线路并行接近共用走廊的750 kV输电线路时,35 kV配电线路会出现三相电压不平衡问题,严重时会引起35 kV输电线路继电保护装置动作,影响该线路的运行可靠性,目前国内外针对该问题的治理措施报道较少。分析了并行段内不同电压等级导线间的距离、高度、并行长度等参数对35 kV线路三相电压的影响程度,提出了降低35 kV配电线路对地高度并加装屏蔽地线,在35 kV配电线路上加装并联电容器,在35 kV配电线路上加装并联电抗器等保护措施,研究结果表明,采用上述措施可有效改善35 kV配电线路三相电压不平衡问题,提升了配电线路运行可靠性和抵御电磁影响的能力,为750 kV和35 kV线路共用走廊段线路的设计标准制定提供参考方案。     

复合绝缘子局部微间隙对电场分布影响的有限元数值模拟及分析

由于高压复合绝缘子受模压、材料热胀冷缩特性、密封加工工艺等因素的影响,在金具、芯棒和伞裙护套之间容易产生局部微间隙,从而造成局部放电,导致复合绝缘子的耐老化性能降低。将复合绝缘子的静电场无界域问题等效为分层均匀媒质的多介质闭域电场问题,建立三维复合绝缘子模型,采用有限元方法对存在局部微间隙的复合绝缘子的电气性能进行分析,研究局部微间隙不同尺寸及位置对局部和整体电位、电场强度分布的影响规律。结果表明：局部微间隙邻近的3片伞裙的电场强度发生明显畸变,而对其余伞裙的影响可以忽略;局部微间隙尺寸增大将导致相应伞裙的电压承担率增加,球形微间隙表面的场强最大值也逐渐升高,导致微间隙内部区域放电几率增大。     

高电压直流复合绝缘子表面电荷积聚的有限元数值模拟及影响分析

空间直流电场和伞裙表面电荷静电将造成高电压直流工程用复合绝缘子伞裙表面快速并大量积聚电荷,引起绝缘子沿面电场畸变且闪络电压降低,从而导致高电压直流工程用复合绝缘子的绝缘性能和耐老化性能下降。以FXBW6-10/70型号的高电压直流输电线路用复合绝缘子为例,建立复合绝缘子二维仿真模型,采用有限元法对表面存在有电荷的高电压直流复合绝缘子进行电气特性分析,研究表面积聚电荷的正、负极性以及电荷积聚量对伞裙轴向和径向电场分布的影响规律,采用改进的电容探头测量伞裙表面积聚电荷随时间的动态变化过程,验证有限元仿真的有效性。结果表明：导线侧三交汇点处场强最大值与伞裙表面积聚的负极性电荷量呈负相关,与伞裙表面积聚的正极性电荷量呈正相关;伞裙表面积聚电荷存在由伞裙内侧逐步向伞裙边沿扩散的动态特性。     

基于深度学习的配电线路瓷绝缘子缺陷识别

考虑当前方法在识别瓷绝缘子缺陷时，受到缺陷类别的影响，导致识别精度较低的问题，提出了基于深度学习的配电线路瓷绝缘子缺陷识别方法。根据瓷绝缘子可靠性测试原理，采用兆欧表测试配电线路电源电压，通过计算配电线路的电源负载特性，引入测试电压波纹系数，对配电线路瓷绝缘子缺陷进行电子信号检测。根据配电线路瓷绝缘子表面的缺陷区域分布规律，计算瓷绝缘子缺陷图像的深度学习中心和隶属度函数。利用深度学习特征的最佳数量，定位检索配电线路瓷绝缘子缺陷特征，通过对瓷绝缘子缺陷图像的二值化处理，实现配电线路瓷绝缘子缺陷识别。实验结果表明，所提方法在识别瓷绝缘子脱落、灼蚀时缺陷识别指标都达到了9,破损时缺陷识别指标均控制在8以上，具有较高的识别精度。     

750 kV变电站门形构架双联耐张绝缘子串均压环选型研究

变电站门形构架绝缘子金具表面电场强度超过规定限值后,会在金具尖端或均压环外端面形成电晕放电,增加了站内整体电磁噪声和电能损耗,尤其海拔高度对电晕放电场强限值影响较大。以海拔高度大于1 000 m的750 kV沙州变电站为例,采用ANSYS仿真计算了变电站门形构架双联耐张串绝缘子金具不同均压环管径、连接板表面的电场强度,获得了相应的电场分布图,通过对比确定了750 kV变电站门形构架双联耐张串绝缘子均压环优化选型方案。在天气较好条件下,分别测量了沙州750 kV变电站门型构架四分裂母线与跨线处的噪声,1～6 kHz频段内噪声最大值均低于相关标准的昼间要求,这验证了金具优化后效果较好。     

基于小波变换的输电线路绝缘子串风偏模拟研究

为提高输电线路绝缘子串风偏角的预测精度,减少因风偏引起的输电线路故障,提出在Matlab系统中对实测脉动风速进行数值分析及多项式拟合,基于小波变换理论对拟合风速所产生的风偏角时程进行分解、重构,求出绝缘子串在10 min内的最大风偏角,在一典型220 kV输电线路模型上的应用表明,该方法不仅考虑了脉动风的影响且简洁、实用、合理。     

高海拔地区750kV输变电设备外绝缘选取方法及绝缘子选型研究

根据750kV输变电示范工程的需求,对工程可能选取的4种大吨位电瓷绝缘子、4种大吨位玻璃绝缘子和3种不同伞裙结构的高强度、大直径电站支持绝缘子进行了不同海拔高度、多种污秽程度的试验研究;试验研究了硅橡胶复合绝缘子在不同海拔高度的污闪特性;比较了有、无RTV涂层的电站支持绝缘子污闪特性的差别。利用爬电比距法和污耐压法选取了不同污区、不同海拔高度的线路悬式和电站支持绝缘子的外绝缘尺寸,推荐了三层伞和双层伞型线路绝缘子为优选伞型。研究表明硅橡胶复合绝缘子比电瓷和玻璃绝缘子的耐污闪能力优异,建议在高海拔重污区首选复合型绝缘子。     

10 kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素

感应雷过电压是造成配电线路跳闸频繁的主要原因之一。规程法计算配电线路感应雷过电压简化了计算过程,未考虑充分雷电放电物理过程及其他因素的影响。对此,基于HФidalen感应雷过电压计算方法,建立了10 kV配电线路感应雷过电压计算模型,并分析了落雷位置、雷电流幅值及波形、回击速度、大地电导率、线路长度及架空线高度等因素对线路感应雷过电压特性的影响。结果表明,雷电流波前陡度、回击速度、大地电导率、线路参数等显著影响线路感应雷过电压波形;配电线路感应雷过电压幅值随雷电流幅值、回击速度的增大而近似线性增大;配电线路感应雷过电压幅值随雷击点与线路间距、波前陡度、大地电导率的增大而非线性减小。研究成果可为配电线路防雷提供参考。     

高海拔地区750 kV输变电设备外绝缘选取方法及绝缘子选型研究

根据750 kV输变电示范工程的需求,对工程可能选取的4种大吨位电瓷绝缘子、4种大吨位玻璃绝缘子和3种不同伞裙结构的高强度、大直径电站支持绝缘子进行了不同海拔高度、多种污秽程度的试验研究;试验研究了硅橡胶复合绝缘子在不同海拔高度的污闪特性;比较了有、无RTV涂层的电站支持绝缘子污闪特性的差别.利用爬电比距法和污耐压法选取了不同污区、不同海拔高度的线路悬式和电站支持绝缘子的外绝缘尺寸,推荐了三层伞和双层伞型线路绝缘子为优选伞型.研究表明硅橡胶复合绝缘子比电瓷和玻璃绝缘子的耐污闪能力优异,建议在高海拔重污区首选复合型绝缘子.     

森林火灾风险下的配电线路单相断线放电发展过程研究

随着台风、暴雪等极端恶劣环境的不断常态化,单相接地故障(如单相断线、单相击穿等)频繁发生,严重危害了电网安全。单相断线故障是引发森林火灾的常见故障之一,导线断线坠落至地面附近,在极短间隙内对地放电引燃地表附着的易燃物,最终引发森林火灾,对社会经济和自然环境危害严重。针对森林火灾风险下的配电线路单相断线对地放电发展过程研究建立短间隙放电模型,可以获得断口对地放电过程中的电场分布、电子平均能量分布、电子密度分布,以及不同断口外形对放电过程的影响机理。研究结果表明,随着断口半径从0.5 mm降至0.3 mm,流注头部的电场强度从80 kV/cm升高到110 kV/cm,电子平均能量从10 eV升高到11 eV,流注贯穿间隙时电子密度的最大值由1.5×10²⁰m^-3升高到2.7×10²⁰ m^-3。断口半径越小、曲率越大,导致流注头部的电场强度和电子平均能量升高,流注头部电子密度和放电电流增加,更容易导致流注贯穿间隙。而断口不规则时由于具有更大半径,间隙击穿需要更长时间,因此放电电流峰值由9 A升高至15 A...     

超高压交流变电站金具电晕特性与选型研究

为消除电晕放电造成的能量损耗和电磁干扰,对不同种类金具的电晕特性以及不同电压等级下金具选型进行研究。利用紫外成像仪对几座超高压交流变电站的电晕放电现象进行观测,找出易发生电晕放电的金具;对此金具结构建立三维有限元仿真模型,计算在施加500 kV和750 kV电压等级下,不同尺寸金具表面电场强度分布情况,并针对场强较大的结构进行优化设计。研究结果表明,随着均压环、屏蔽环管径和屏蔽球球径的增大,其表面电场强度逐渐减小;结合金具表面起晕场强控制限值,给出了500 kV和750 kV电压等级下,耐张绝缘子串屏蔽环、V型绝缘子串均压环以及导线屏蔽球的尺寸选型。     

基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究

特高频局部放电法和振动法是GIS盆式绝缘子缺陷检测的重要工具,为了研究特高频局部放电法和振动法的适用性,需要对缺陷盆式绝缘子电场分布和振动模态研究。该文建立了含有正常或缺陷盆式绝缘子的直线型GIS间隔的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子的表面电场分布和振动模态,并研究裂纹缺陷对表面电场强度和振动模态的影响。研究结果表明,当盆式绝缘子有裂纹时,裂纹附近出现明显的电场畸变,靠近母线的裂纹端部电场畸变更为严重,靠近外壳的裂纹有可能无法用特高频局部放电法进行检测。当盆式绝缘子存在裂纹时,前10阶模态频率均呈下降趋势。     

10kV配电网防雷技术研究

分析了配电网各类防雷技术的技术性及经济性,针对10 kV电压等级配电网,提出了相应的防雷技术建议,涉及线路防雷和设备防雷两个方面,前者包括架空线路安装避雷线保护、线路避雷器保护以及架空绝缘线路“疏导式”防雷等,后者包括配电变压器防雷、变电所内的开关设备防雷以及户外线路开关设备防雷等,研究结果可为10 kV配电网的防雷提供参考.     

10kV配电线路故障分析

从10 kV配电线路运行和维护的角度,分析了10 kV配电线路发生故障的一般规律,提出了有针对性的解决措施,以加强10 kV配网线路管理,更好地服务平罗县域经济发展。