超声波探伤在高压支柱瓷绝缘子内部缺陷检测中的应用

介绍了超声波检测技术用于支柱瓷绝缘子探伤的原理及应用,重点分析了超声波小角度探伤的实例,认为该方法使用时间不长,积累的经验有限,出现误判的概率很高,需进一步完善.     

支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测方法和探头

<正>专利申请号:CN200510030426.2公开号:CN1948962申请日:2005.10.12公开日:2007.04.18申请人:华东电力试验研究院本发明公开了一种支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测方法,包括:a)向被检工件的检测面发射SH波;b)使用横波耦合剂将探头与被检工件的待检测面耦合;c)用探头在待检测面上进行扫查;d)使用瓷绝缘     

支柱瓷绝缘子金属附件的结构优化设计

目前,支柱瓷绝缘子金属附件的结构尺寸大多是根据工程经验直接确定的,往往存在两方面的问题:一是其安全裕量过高,造成材料浪费;二是安全裕量太小,不能满足使用要求。笔者通过对附件结构进行合理简化,利用计算机数值模拟技术,计算了额定荷载下原始附件尺寸中的等效应力,并根据附件结构两个独立的可设计变量进行循环建模并计算,得到了尺寸缩减后附件中的等效应力,为在保证附件强度高于瓷柱强度的前提下对附件进行结构优化设计提供了定量依据。算例表明,某型号的附件结构优化设计后其重量可减轻32.6%,且强度满足要求。     

1000 kV交流系统用棒形支柱瓷绝缘子研究

在国家发展1 000 kV特高压输变电网络的情况下,作为配电设备的关键产品-棒形支柱瓷绝缘子的国产化,是电瓷行业面临的主要任务。根据输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行了改进;同时,对1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算。试验结果表明,产品通过了所要求的定型试验。     

高压支柱瓷绝缘子运行事故分析

在对交流运行高压支柱瓷绝缘子的机械、电气事故进行分析的基础上 ,提出了解决断裂及裂纹事故的关键是控制水泥膨胀、胶合面增加胶装缓冲层和消除产品在制造过程中残留的内在缺陷 ;解决污闪问题应在预计污秽度下以其真型试验求取污耐压为基础进行污秽绝缘的设计。     

激励入波角度对瓷支柱绝缘子振动检测的影响研究

研究了利用振动检测法对220 kV瓷支柱绝缘子进行故障诊断时,激励力的入波角度对检测结果的影响。首先,利用SolidWorks建立瓷支柱绝缘子三维模型,针对正常、下故障、上故障三种绝缘子,采用有限元数值仿真分析了在不同入波角度下的绝缘子轴向振动响应和激励方向总的振动响应特性。然后研制了瓷支柱绝缘子故障模拟实验台,实测了正常、下故障、上故障三种绝缘子在不同入波角度激励下的振动响应加速度。仿真和实测结果表明,入波角度对绝缘子轴向振动响应的影响较小,但对激励方向的振动响应存在较大影响,导致频谱图中出现新的波峰,进而对缺陷判断产生影响。     

一起220kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂事故的原因分析

分析表明,造成某变电站一支220 kV隔离开关支柱瓷绝缘子断裂的主要原因是制造质量不良,恶劣气象条件的作用和普通石英质瓷的特性则是此次断裂事故的诱因.超声探伤(爬波)检测对于发现支柱瓷绝缘子缺陷存在一定的局限性,对于怀疑存在机械性能缺陷的支柱瓷绝缘子,条件许可时,应通过机械破坏负荷试验以及孔隙性试验进行确认.     

1000 kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对其进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和耐地震性能评价、成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10 kN.m、爬电距离30 250 mm的1 000 kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。该支柱绝缘子由五个单元件组成,具有优良的机械强度特性、污耐压特性和耐地震能力,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明研制的支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程的要求。     

±800kV支柱瓷芯复合绝缘子与瓷绝缘子 仿真计算比较研究

采用有限元计算方法,分别对瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子在静力及地震动作用下进行计算,对比分析了两种绝缘子在静力及地震谱作用下的位移和应力。在相同外载作用下,±800 kV瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子的最大位移基本一致,瓷芯复合支柱绝缘子应力均匀变化,而瓷支柱绝缘子应力变化较大,瓷根部位置以及伞裙根部的应力值均大于70 MPa。     

动态载荷下支柱瓷绝缘子的应力特征研究

支柱瓷绝缘子的脆性断裂故障给电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响,而支柱瓷绝缘子在动态载荷下的运行条件要更加恶劣,断裂故障亦更加频繁。为分析动态载荷下支柱瓷绝缘子的应力特征分布规律,基于热-结构耦合数学模型建立了支柱瓷绝缘子有限元数值仿真模型,并分别建立了相应的动态风力、短路电动力和地震动态载荷的数学模型,对动态风力、短路电动力和地震波作用下的应力特征及最大拉应力动态变化特征进行计算分析。     

1000kV交流变电站用支柱、空心绝缘子存在的问题及解决办法

根据我国1000kV交流输变电工程对高压支柱绝缘子和空心绝缘子技术参数的要求,综合分析国外成功的制造经验、技术参数、500kV运行经验及国内制造能力,提出了国内支柱瓷绝缘子和空心绝缘子在按Ⅲ级污秽等级设计中,额定机械弯曲破坏负荷为10kN和16kN的支柱瓷绝缘子的高度应在(10000～120000)mm之间,如受制造设备限制,高度至少不小于8800mm,主体直径为(280～320)mm,爬电距离为(27500～33275)mm,并且应在其瓷表面涂PRTV、RTV;空心绝缘子的长度为(11000～13000)mm,最低高度不应小于9600mm,主体直径为(900～1200)mm,爬电距离为(40000～50000)mm。阐述了空心复合绝缘子可以解决空心瓷绝缘子不能解决的污秽和机械强度问题,建议在我国1000kV交流输变电工程中大量使用。     

特高压支柱瓷绝缘子弯曲强度可靠性分析

特高压工程在电气、机械和运行可靠性方面对支柱绝缘子提出了更高的技术要求。从统计学角度提出产品强度设计与配合方面的一些新思路,分析了常规设计方法与笔者推荐的设计思路下瓷支柱绝缘子弯曲负荷试验时的损伤概率,提出:提高特高压瓷支柱绝缘子可靠性的关键是降低瓷材料的分散性;元件设计时,若瓷材料由于工艺等原因的限制分散性较大,可通过提高法兰和水泥胶装结构的强度提高元件可靠性;整柱设计时,非等裕度强度配合可以有效提高瓷支柱绝缘子的可靠性。     

安装不当导致支柱绝缘子断裂的原因分析

对2008年某220 kV变电站支柱绝缘子瓷件断裂事故的初步分析,认为主要内因是管母金具安装、金具与管母线的尺寸配合存在问题,这两个问题造成母线上的四对金具与管母线之间形成比较紧固的连结、管母线与金具之间不能自由滑动,节与节之间的伸缩节不能起到应有的作用。通过理论计算证明因热胀冷缩管母线沿轴线伸缩变形对支柱绝缘子上端产生长期弯曲作用力,特别是在风力较大时,管母线受到了风力和由风力产生的高频低幅抖振动加在支柱绝缘子上,是造成绝缘子折断的主要原因。     

操作复合柱式绝缘子的研制

简要介绍操作复合柱式绝缘子(以下简称复合柱式绝缘子)的设计、计算、生产、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对每种产品进行了优化设计,选择了不同直径的芯棒规格满足产品的不同机械性能要求。每产品采用整体单柱式结构,伞形采用大、小伞交替形式,从而保证产品具有优良的电气性能;试验结果表明,产品完全满足用户的需求,符合相关标准的规定。     

特高压支柱绝缘子连接螺栓组布设分析

对于多元件组合的棒形支柱绝缘子,在进行元件逐一强度试验时,能达到设计要求;而组合为整体后再进行强度试验时,在中间元件结合部位则会出现弯曲溃坏。通过对连接螺栓组建立受力模型并进行力学分析,以额定机械扭转负荷为8 kN.m,额定机械弯曲负荷为135kN.m的绝缘子做实例分析,确定了其附件安装孔中心圆直径为400mm,安装孔数为8个;连接螺栓直径为24mm,连接螺栓性能等级为8.8级,保证了绝缘子的设计要求。结果表明,逐一进行连接螺栓组的计算是必要的,同时还须充分考虑产品零件准备、试制、试验和装配等环节的匹配。     

车顶用柱式复合绝缘子风载下的试验与分析

电力机车车顶用柱式复合绝缘子风洞试验分析结果表明:电力机车在不同的运行速度下,其车顶用柱式复合绝缘子的主体挠度形变量及伞裙变形角度不同,机车时速越快,主体挠度形变量及伞裙变形角度就越大,但所有产品挠度形变量均小于2mm,伞裙变形均在3mm范围内,伞裙变形角度均小于2°,停风后,伞裙恢复均在1mm以内。在产品结构高度一致时,其形变量主要取决于绝缘子伞裙的形状、数量、迎风面积和主体直径的大小,停风后的伞裙恢复取决于伞裙形状设计及伞套材料的配比。     

评价直流悬式瓷绝缘子钢脚锌环质量的无损检测方法

借助于超声波脉冲反射技术,采用自制的"钢脚质量超声无损评价装置"对直流悬式瓷绝缘子钢脚锌环质量进行检测,结合金相方法分析回波信号幅值特征,以实现对钢脚锌环质量的超声无损评价。实验结果表明:该方法的应用有效地实现了对直流绝缘子钢脚锌环质量的无损诊断,检测结果与有损检测能够较好的吻合。     

棒形支柱伞背开裂原因分析与解决办法

分析了棒形支柱瓷绝缘子伞背开裂的缺陷,探讨了缺陷产生的原因,指出这种缺陷的产生主要是刀刃磨损产生了负后角,使坯件制造过程中施加了不均匀负荷,车间湿度控制不当所致。采取了修正修坯刀和烘房相对湿度控制在75%等措施后,取得了一定效果。