复合绝缘子替代瓷绝缘子对500kV输电线路悬垂绝缘子串风偏性能影响

为研究500kV直线塔悬垂串复合绝缘子替代盘形绝缘子的可行性,对复合绝缘子与瓷绝缘子的风偏角进行了对比研究,建立了输电塔-串-线耦合有限元模型,分析了2种绝缘子串下档数、风速、档距和高差对其风偏角的影响,根据结果得到：瓷绝缘子改复合绝缘子后,绝缘子的风偏角存在不同程度的增大。仅改变档数、风速对于风偏角增大值影响较小;档距、高差对于瓷绝缘子改复合绝缘子后的风偏角增大值影响较大;档距、风速、高差对绝缘子风偏角的影响存在着耦合作用,即档距越小,高差对于绝缘子风偏角的改变越明显,且风速对风偏角的增大值影响更为明显;最后,该文以某电网实际线路为例,给出了风偏校核结果和改造建议,研究结果将为线路改造换用复合绝缘子提供参考。     

脉动风作用下特高压绝缘子串的风偏特性

特高压线路比较低电压等级线路来说,具有绝缘子串更长,地理跨度更大,绝缘子串的动态风偏特性将更为突出的特点。建立了4档绝缘子串-导线整体数值模型,模拟了脉动风的风速时程曲线,通过改变风速、垂直荷载、导线型号和单/双联绝缘子串等因素,系统地研究了脉动风作用下特高压线路绝缘子串的风偏特性。结果表明：不同条件下特高压线路风偏角脉动响应系数β大致在1.1~1.2变化。风速一定时,绝缘子串风偏角随着导线截面增加而减小,在进行特高压线路绝缘子串风偏角计算时,双联复合、盘形绝缘子串可以简化为对应型号的单联复合、盘形绝缘子串。     

220kV高压架空输电线路风偏事故分析

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等。风偏往往发生在大风天气和山区微地形气候区,在设计过程中,对当地的气候条件了解不透,就会造成杆塔头部尺寸不满足设计规程要求。通过对安阳供电公司正常运行的输电线路因风偏引起跳闸的原因进行技术分析,结合输电线路设计软件的校验比较,提出了架空输电线路在设计和正常更换复合绝缘子过程中,进行必要的风偏角校验方法,为架空输电线路的防风偏设计和安全运行提供依据。     

高压架空输电线路防风偏技术分析及应用

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等。风偏往往发生在大风天气和山区微地形气候区,在设计过程中,对当地的气候条件了解不透,就会造成杆塔头部尺寸不满足设计规程要求。通过对安阳供电公司正常运行的输电线路因风偏引起跳闸的原因进行技术分析,结合输电线路设计软件的校验比较,提出了架空输电线路在设计和正常更换复合绝缘子过程中,进行必要的风偏角校验方法,为架空输电线路的防风偏设计和安全运行提供依据。     

220kV输电线路风偏故障及防控措施

指出风偏故障会造成导线电弧烧伤、断股、断线等危机缺陷,是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一。对近年来国网吕梁供电公司正常运行的输电线路因风偏引起跳闸的原因进行技术分析,发现由于设计人员对当地的气候条件了解不够,线路绝缘子设计多采用复合绝缘子,且绝缘子自重不足以及部分杆塔采用紧凑型,导致风偏发生,根据杆塔类型采取相应的防风偏改造措施,为架空输电线路防风偏设计和安全运行提供了依据。     

悬垂绝缘子串风偏最小间隙距离计算与分析

针对近年来输电线路风偏闪络事故频繁发生的现状,为降低风偏闪络的发生几率,本文分析了现有绝缘子串风偏角计算模型.对于目前模型存在的问题,从输电线应力变化方面考虑,通过受力分析,提出一种新的绝缘子风偏角计算模型,进一步研究对最小空气间隙的影响.利用matlab编程计算结果并对比分析,在一定程度上减小现有模型的误差,为高压输电线路防风偏设计和研究提供参考和理论依据.     

特高压长串绝缘子对风偏计算的影响研究

输电线路的风偏角计算所采用的都是刚体静力学模型。为了简化计算,该模型将绝缘子串和导线假设为刚体,风吹时绝缘子串不发生任何弯曲或变形。特高压线路的绝缘子串较长,风吹时其链式弯曲程度较低电压等级输电线路的绝缘子串要大,需要研究其对线路风偏角的影响。通过数值仿真计算和风偏模拟验证试验得到的结果表明,特高压线路采用棒型绝缘子可不考虑绝缘子链式弯曲的影响,但采用盘形绝缘子串,当绝缘子串两端相邻的导线悬挂点高于其自身时则需考虑,即按现有方法计算出绝缘子串的水平位移,并加上由链式弯曲引起的偏差值,否则将来可能存在特高压线路塔头部位风偏故障的隐患。     

新疆输电线路绝缘子风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平, 强风是造成风偏闪络的主要原因, 同时大量复合绝缘子的使用使得风偏闪络频发。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等, 通过对这些因素的逐一分析, 明确了风速、风压不均匀系数和垂直档距对绝缘子风偏角影响较大。线路设计时, 风速的选择很重要。而直线杆塔绝缘子串加装重锤防治风偏效果并不明显。     

线路风偏跳闸故障的原因分析及防治措施

简述了2004年湖北省超高压输变电公司3次风偏跳闸故障情况,分析了故障原因和放电机理,并介绍了风偏校核方法.局部区域或局部地带超过设计的强风是导致放电的直接原因,而对悬垂绝缘子串加装重锤和倒V串改造等工作,能减小线路杆塔风偏角,是防止线路发生风偏跳闸的有效措施和方法.     

110、220kV复合绝缘子防风偏闪络的研究

为解决输电线路引流跳线因风偏引起的闪络跳闸问题,从加装重锤、改变串型、新型跳线防风偏绝缘子几个方面对防风偏解决方案进行了研究,提出了110、220kV跳线可采用四种悬挂方式的新型防风偏复合绝缘子．有效解决跳线风偏闪络的问题。     

V形复合绝缘子力学特性研究

绝缘子串的风偏闪络一直是影响输电线路安全运行的主要问题之一。针对哈密—郑州±800 kV特高压直流工程的V形复合绝缘子串风偏设计校核问题,在I形绝缘子串弦多边形方法的基础上,构建并推导了适用于V形复合绝缘子串（含金具等）的弦多边形计算方法,并利用有限元方法验证了该方法的准确性和有效性,给出了确定该方法适用范围的最小轴向拉力计算方法。进而基于该特高压线路的参数,应用此方法研究了V串夹角、导线平均高度及水平档距/垂直档距组合变化对风偏特性的影响。结果表明,在给定垂直档距和水平档距条件下,建议V串夹角随导线平均高度增大而增大;在给定导线平均高度和垂直档距条件下,建议V串夹角随水平档距增大而增大;在给定导线平均高度和水平档距条件下,建议V串夹角随垂直档距增大而减小。给出了不同导线平均高度、垂直档距和水平档距条件下所建议的V串夹角值。     

输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计

进行了架空输电线路悬垂串、耐张串、L 形串、V形串和倒V形串中复合（合成）绝缘子与线路金具的联结优化设计,复合绝缘子两端的金属球头、球窝均改为圆形单孔、螺栓连接结构,去掉了R形锁紧销子,与金具实现螺栓联结,端部金具制作工艺较以往简易;与复合绝缘子直接连接的任一端或两端金具选用2 副及以上内弧U形环,可增加悬垂串、耐张串和V形串中复合绝缘子轴向转动的自由度,从而避免复合绝缘子端部受扭,确保复合绝缘子的机械性能,使输电线路更加安全可靠运行,达到架空输电线路全寿命运行的目的。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

500 kV双回换位塔电气模型设计优化的研究

目前国内500kV双回换位塔的电气模型存在不利于复合绝缘子防上下伞裙的冰桥短接和防雷性能不足等缺点。通过安装侧针完善跳线防雷设计,改变跳线出口角度改善绝缘子高压端的场强分布,悬垂串和耐张串采用内弧结构的拉线型U形环避免芯棒与端部金具连接的扭伤,跳线串改成八字形或V字形以有效防污闪、雨闪和冰闪,耐张串采用复合绝缘子使双回换位塔完全免清扫。从而500 kV双回换位塔电气模型即可得到优化。     

复合绝缘子耐张串安全系数取值的建议

介绍了架空送电线路设计规范对复合绝缘子串的设计安全系数的规定,比较了悬垂串和耐张串在覆冰条件、大风条件和年平均气温条件下的受力情况。通过几处典型气象区的气象数据对比,指出耐张串的运行条件比悬垂串恶劣,运行生命期的蠕变更为严重,在设计上应区别对待。最后给出了复合绝缘子耐张串安全系数取值的建议。     

拉线塔中线绝缘子串极限风偏角的计算

以拉线塔中线绝缘子串为分析对象, 通过对横担、拉线铅锤面间的距离分析, 再将绝缘子的串长、角度, 导线风偏角、弧垂投影至拉线铅锤面, 在拉线铅锤面建立中线绝缘子串的轨迹方程, 以带电体与拉线间的距离为限制条件, 从不同角度计算出第1、2、3 极限风偏角, 取其中的最小值为极限风偏角。极限风偏角的确定为设计和施工中校核水平、垂直荷载之比提供了依据。     

输电线路融冰闪络分析与防范

分析了输电线路悬垂绝缘子串融冰闪络的形成机理,总结了融冰闪络发生的季节(冬季和初春)、时间(一天中的11:00～14:00)、气象、绝缘子型式(瓷、玻璃绝缘子串的融冰闪络的概率远大于复合绝缘子的概率)等特点,提出了防止输电线路绝缘子发生融冰闪络的措施,如合理选择路径,使用大盘径绝缘子和采用V型或倒V型配置悬垂绝缘子。     

交流电场对复合绝缘子覆冰过程的影响

电场对输电线路绝缘子覆冰过程的影响不可忽视。以复合绝缘子FXBW-35/100为试品,分别进行了带电与不带电人工覆冰试验,分析电场对复合绝缘子覆冰过程的影响。结果表明：电场对绝缘子覆冰的影响体现为对水滴的吸引作用和泄漏电流的热效应。电场强度小的地方吸引作用明显,而电场强度大的地方热效应明显;带电覆冰时,冰凌中的气泡增多会向复合绝缘子的芯棒弯曲;低压端附近冰密度较大;高压端附近冰密度较小;冰厚的增长速度会出现饱和;冰重随电压的增长有一个先增加后减小的过程;带电覆冰时会出现稳定燃烧的电弧,这容易损伤绝缘子。     

330 kV绝缘子串电压分布和屏蔽环位置的优化

为计算330kV线路绝缘子串电压分布和优化屏蔽环的位置,建立了考虑屏蔽环、分裂导线、杆塔、联板、悬垂线夹和其它连接金具的三维静电场有限元模型。计算并讨论了带和不带屏蔽环、带和不带联板的绝缘子串电压分布以及屏蔽环位置变化对电压分布的影响。结果表明,导线和杆塔侧绝缘子承受较高电压,屏蔽环可有效改善其附近绝缘子上承受的电压,理论上有一最优位置;导线侧金具对电压分布影响较大,计算模型中应考虑。