污秽悬式绝缘子的交流污闪计算模型

为了更好地研究不同附盐密度绝缘子的污闪过程及预测其污闪电压,选取了普通型LXY-160、钟罩型FC-16P和空气动力型FC-160D为研究对象,求取其按爬电距离展开的平板模型,即绝缘子的泄漏距离对应于平板模型的长,沿绝缘子泄漏距离各点处的圆周长对应平板模型的宽。忽略局部电弧的一些随机性状态,统一认为:导致污闪的局部电弧都是从平板模型两端同时起弧并逐渐相向发展,发展到临界长度时两端同时存在电弧。以此为基础,引入飘弧系数K,推导了剩余污层电阻表达式和双电弧污闪计算模型的临界条件,并编程求解了3个平板模型上、下表面临界电弧长度和临界闪络电压。还制作了3种绝缘子的平板模型进行人工污秽试验,获其50%污闪电压。比较计算结果和试验结果,可见双电弧污闪计算模型能较好地对污闪电压值作出定量估算。轻污时飘弧现象不严重,试验电压点一般介于K=1和K=1.2两条曲线之间;重污时飘弧现象比较严重,试验点主要集中在K=1.2和K=1.5两条曲线之间。     

直流电压下电力设备泄漏电流计算机检测方法

提出了一种新的直流电压下电力设备泄漏电流计算机检测方法,并阐述了这种方法的测量原理,采用数据处理方法。     

直流电压下复合绝缘子表面电荷积聚的仿真研究

随着特高压电网的建设,复合绝缘子以其优异的性能已被大量采用,然而表面电荷积聚将导致其沿面闪络电压下降,影响电网运行的稳定性。为了研究表面电荷的积聚效应,建立了复合绝缘子二维轴对称模型,并使用COMSOL软件对该模型进行了研究。研究表明:伞群表面是电荷积聚的主要位置,当其积聚电荷的极性不同时,对原电场分布的影响也不同。分析认为,负极性电荷积聚为电子越过伞群向前发展创造了有利条件,缩短了爬电距离,这可能是导致复合绝缘子闪络电压下降的原因;又对表面电荷积聚情况进行了实验测量,结果表明表面电荷积聚将改变电子的积聚位置,确实可能缩短爬电距离。     

直流电压下纳米改性变压器油流场测试与分析

纳米改性变压器油在导热性和介电强度上较普通变压器油均有显著提高,具有广泛的应用前景。针对纳米改性变压器油强化传热机理,采用粒子图像测试技术(particle image velocimetry,PIV)测试了纳米改性变压器油在直流电场下的流场分布,并与普通变压器油流场进行了对比分析。试品放在有机玻璃杯内,电极为相距1cm的两圆形平面电极以产生均匀电场,示踪粒子为直径为10μm的中空玻璃球;流场测试平面为电极的中心面,分别施加10,15,20k V的直流高压。结果表明:纳米改性变压油在电场下的流场比普通变压器油流场更有规律性,流速场由正极板到负极板逐渐减慢,比普通变压器油在电场下平均流速更快,说明纳米颗粒的添加使得整个变压油的流动性质发生了变化,使得变压器油的散热效果更好,这也是纳米改性变压器油导热性增强的原因之一,并间接证明了双电层结构假设的正确性。     

污秽绝缘子的泄漏电流特性及污闪事故率的预测

本文阐述了自然和人工污秽绝缘子串的泄漏电流与污秽电压的关系以及各种不同条件对试验结果的影响,并把所得到的结果用于污秽绝缘事故率的预测。     

直流电压下导线起晕电压计算方法

通过数值计算方法并结合气体放电理论研究了架空输电线路导线的起晕电压计算方法,并进一步研究计算了高海拔下的起晕电压。首先采用模拟电荷法精确计算了光滑导线周围的电场分布,然后基于气体放电理论,采用数值模拟的方法,以自持放电为判据,得到了起晕电压;根据高海拔修正公式,计算了高海拔地区的光滑导线的起晕电压。同时对不同海拔地区导线的起晕电晕进行了试验研究,并把数值计算的起晕电压和试验结果进行了比较,发现二者吻合得很好。最后,对光滑导体起晕电压的有影响的各种因素进行了讨论。     

直流电压下聚合物表面电荷测量方法及积聚特性

固体绝缘介质表面电荷积聚现象是研发高压直流气体绝缘装置的重要考虑因素,这些积聚的表面电荷会导致绝缘介质局部电场畸变,大大降低装置的绝缘水平。因此,研究直流电压下聚合物表面电荷积聚现象具有重要意义,如何实现对绝缘子表面电荷分布进行准确的测量,成为该领域一个重要的课题。针对这一问题,采用静电探头法测量缩比气体绝缘输电线路(gas-insulated line,GIL)中圆锥绝缘子的表面电位,研究针对这种"平移改变"系统的表面电荷的反演计算方法。研究采用数值模拟的方法获得了从电荷到电位的传递函数矩阵,应用了基于维纳滤波的数字图像处理技术,对传递函数矩阵的病态特性进行了改善,大大降低了系统噪声,提高了反演计算的稳定性。研究分析了测量结果的空间分辨率和计算精度,发现该系统的空间分辨率可以达到1.8mm。采用该算法,分别研究了空气和SF6中直流电压下绝缘子表面电荷的积聚情况,发现绝缘子表面电荷呈均匀分布的"基本模式"和随机分布的"电荷斑"两种模式。"基本模式"的极性与所加电压极性相同,表明固体侧体电流是电荷积聚的主要来源。     

直流电压下气固交界面表面电荷积聚现象的实验分析

为了研究直流电压下气体绝缘设备中气固交界面的表面电荷积聚现象,采用电容探头法对施加了直流电压后的盆式绝缘子进行了表面电位的测量,并通过数值计算得到了不同电压幅值和电压极性下的表面电荷分布.实验结果表明,整个系统中的最大场强未达到空气的起始放电场强时,绝缘子表面没有明显的电荷积聚.而当最大场强超过空气的起始放电场强时,电...     

直流电压下换流阀桥臂保护避雷器泄漏电流特性研究

对IEEE提出的避雷器等效模型进行简化,采用多指数拟合函数拟合避雷器小电流区和中电流区的工作曲线。依照该曲线,分析研究谐波电压、避雷器老化和污秽对避雷器泄漏电流的影响。     

直流电压下盆式绝缘子表面电荷积聚效应的仿真

为了研究直流电压下盆式绝缘子表面电荷的积聚效应,建立了GIL线路中所应用的盆式绝缘子的仿真模型,采用有限元分析法,应用Maxwell 2D软件进行仿真分析:分析了处于直流高压作用下的盆式绝缘子在表面不同位置产生不同性质、不同量的电荷时电场发生的改变。从仿真结果可知,盆式绝缘子内表面不同位置积聚电荷时,对原电场的影响不同;积聚电荷的极性不同时,对原电场的影响也不同,且电荷积聚到一定程度时,可能导致绝缘性能的下降。通过在仿真中逐渐减小所加电荷量的方法,可以找到不影响原电场分布的电荷极限值。     

自然污秽试验站试件发生污闪现象的原因分析

吉林电业局自然污秽试验站1990年恢复改建后,于同年10月15日投入对试品的试验运行,1991年3月18日在毛毛雨天气中因污秽引起闪络。1 站内试件运行简况1.1 试件运行情况站内运行试件有直线及耐张两种型式,每串试件为6片悬式绝缘子。1.2 闪络试件为西南方构架靠近污源侧的直线47号试件,大连瓷瓶厂产的XWP—7型防污绝缘子。闪络试件的位置示意如图1。     

绝缘子污秽度检测与污闪预警研究综述

概述了现今绝缘子污秽度检测方法的优缺点,提出泄漏电流是污闪预测中最为重要和科学的参量.分析了泄漏电流特征量提取的时域和频域的各种有效方法,及各方法的优点和局限性.结合绝缘子的污秽特点,指出了今后绝缘子污秽检测方法的研究方向和重点是应建立基于泄漏电流的多参量的综合预警模型.     

直流电压下闪络及电晕后聚合物表面电荷积聚特性

为深入研究聚合物介质表面电荷聚散的规律,并探索其相关机理,使用闪络及电晕的方法以实验形式对2种情况下产生的表面电荷积聚与消散问题进行了深入分析,重点对实验中出现的异号电荷积聚进行了探究,明确了实验中异号电荷来源于加压结束时已积聚电荷造成的二次放电。实验发现,连续闪络能够使得试品的闪络电压上升并在闪络3~5次后达到饱和。根据对实际实验现象的分析,提出了介质表面双极性电荷积聚观点,认为闪络后试品及高强度电晕处理会导致双极性积聚,而低强度电晕处理则产生单极性积聚。双极性积聚的电荷会在闪络发展过程中与闪络路径等离子通道中的电荷相互作用,从而影响闪络电压。     

直流电压下的绝缘子质量评估

The failure of insulators under DC voltages is due to various factors like thermal runaway,ion migration,anode growth,surface erosion,cement growth etc..However,the rate of failure is higher in polluted zones where surface erosion and puncturing of insulators due to ion migration can occur.Therefore,insulators have to be subjected to accelerated aging tests to simulate ion migration and to check their capability to withstand the stresses.Thermal runaway is also an important test.By carrying out Thermal runaway test at higher temperature,it may be possible to identify the good insulators.This paper presents the work carried out in order to asses the quality of DC insulators by Thermal runaway tests,Ion-migration tests and the measurement of the body resistance of the insulators.The voltage and temperature were varied during these tests in order to clearly identify the good insulators.The result will be useful for the design of insulators for the HVDC transmission system.     

气象统计污秽与污闪预警的探讨

近年污秽多变地区在严重干旱年份出现大面积污闪事故,造成污闪事故的根本原因是现有污区分布图不能有效反映环境的急剧变化和气候变化因素考虑不足。为尽快测量出污秽多变地区的污秽度,在基于气象统计规律和电力设备外绝缘污秽变化规律的基础上,提出了气象统计污秽概念和理论,为建立污闪预警机制提供了有效可行的方法,并可指导电力设备外绝缘设计和运行。各地区可依据气象统计污秽理论测量污秽、建立防污新体系和污闪预警机制。     

污秽绝缘子泄漏电流特性研究

为提高泄漏电流评估绝缘子污秽度的可靠性,综述了污秽绝缘子泄漏电流特性问题20余年的研究成果,其内容包括临闪前泄漏电流和污闪电压的关系;在运行电压下及绝缘子表面污层饱和受潮时泄漏电流和放电现象间的关系;泄漏电流和等值附盐密度(ESDD)、绝缘子形状、片数、污秽状况以及污闪电压的关系;以及在绝缘子表面污层未达到饱和受潮条件时泄漏电流和雾浓度、相对湿度、ESDD间关系的研究。基于泄漏电流与其他污秽度参数之间关系的研究开发出在实验室及变电站测量多参量泄漏电流的仪器,并在现场测量了大量泄漏电流及气象条件的数据。根据研究成果提出了利用运行电压下的泄漏电流最大值进行污闪预警的方法。     

换流变压器各向异性直流电场的有限元计算

笔者以变压器内部常见的油纸绝缘结构为例,利用自编程对换流变压器阀侧绕组直流电场进行了计算,并通过有限元软件ANSYS仿真,验证了文中方法的正确性。基于纸板材料电导率的各向异性特性,推导了电导率各向异性情况下直流电场的数学模型,给出了离散格式,分析了电导率对直流电场的影响,并对1台500 kV换流变压器进行了计算。计算结果表明,考虑材料的各向异性后纸板中场强减小,油中场强增大,变化的幅度与电导率初值有关。     

负直流电压下棒板间隙起晕电压计算方法

电晕放电是高压输电工程设计和运行中面临的突出问题。针对空气间隙,基于流注放电理论,以自持放电为判据,建立了考虑海拔温度影响的负直流电晕起始电压的光电离模型,并阐明了判据中各个参数的物理意义。提出一种基于臭氧检测原理的起晕电压检测试验方法,获得短间隙下棒板间隙不同电极尺寸的负直流起晕电压。在特高压工程技术(昆明)国家工程实验室(海拔2 100 m)测得负直流电压下阀厅金具试品的起晕电压。将两次试验数据以及文献中获取的试验数据分别与模型计算结果对比,发现两者在相同条件下的差异很小。文中提出的起晕电压预测方法有望为高压直流阀厅金具的电晕控制及设计提供有效的依据。     

200MW发电机定子绕组端部施加直流电压下泄漏电流测量的技术分析

分析了双鸭山电厂200MW发电机组定子绕组端部绝缘缺陷.采用直流耐压试验方法测量发电机定子绕组泄漏电流.测试实测数据表明,该方法对发现发电机定子绕组端部绝缘缺陷是有效的.     

直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究

GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0～20 mm处的畸变程度较为明显。电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。