超、特高压直流耐张串复合绝缘子运行性能研究

复合绝缘子由于其优异的耐污闪性能和良好的技术经济性而越来越多地应用在特高压直流输电线路中。为分析超、特高压直流耐张串复合绝缘子的运行性能,从而为实验室评价现场运行耐张串复合绝缘子的特性和状态提供指导,对8支超、特高压直流线路耐张串复合绝缘子进行了研究,主要包括憎水性测试、水煮及陡波试验、工频电压试验、密封性能试验、机械破坏性试验等。研究结果表明,在超、特高压直流线路已经挂网运行的耐张串复合绝缘子的憎水性能、电气性能和机械性能仍均良好;复合绝缘子可以应用于耐张串上。同时,对今后耐张串复合绝缘子的设计及运行提出建议。     

±800kV特高压直流耐张串应用复合绝缘子的可行性

复合绝缘子因其优异的耐污性能和良好的技术经济性而在特高压直流输电线路中有良好的应用前景。对特高压直流线路耐张串上使用复合绝缘子的机械性能进行研究,通过建立输电导线有限元模型和耐张串多串绝缘子并联模型,仿真计算得到不同并联串型布置下,耐张串在各种动态运行工况下承受的最大动态机械载荷;对比仿真计算结果,考虑复合绝缘子长期运行的机械可靠性,给出特高压直流线路上应用复合绝缘子耐张串的推荐选型方案;综合仿真理论分析和已有的复合绝缘子试验结果可知,特高压直流线路耐张串上应用复合绝缘子是可行的。     

复合绝缘子在特高压直流工程中应用探讨

综述复合绝缘子在国内外高压、超高压交直流线路应用情况,实践显示已有的复合绝缘子运行效果良好,提高了耐污闪能力,减少了运行维护的工作量。以云广±800kV直流工程为例,计算表明在耐张串上采用复合绝缘子可以满足相关规程规定,与盘型绝缘子相比具有显著的经济优势。由于在特高压直流线路耐张串应用复合绝缘子尚属首次,因此,云广直流线路中采用复合绝缘子的实践及其运行经验尤其值得关注。     

高寒地区耐张串采用复合绝缘子的应用研究

针对东北寒冷地区线路工程耐张串复合绝缘子的使用可行性与可靠性问题,通过研究耐张串应用复合绝缘子安全系数的取值、耐张串采用复合绝缘子与瓷绝缘子的经济性比较、耐张串复合绝缘子蠕变伸长率的影响、复合绝缘子机械强度下降等问题,得出目前我国复合绝缘子已具备在东北地区-50～-45℃低温环境下安全运行条件,推荐东北地区线路工程上使用的耐张串复合绝缘子最大荷载情况下,安全系数取4.0,其他工况安全系数按照GB50545—2010《110kV～750kV架空输电线路设计规范》执行。     

500kV交直流线路耐张串使用复合绝缘子的可行性分析

从理论计算和试验验证2方面探讨复合绝缘子用于500kV交直流线路耐张串的可行性。首先模拟计算耐张串复合绝缘子运行中的机械性能,即从扭转载荷、拉力和均布横向载荷、拉力和集中横向载荷3方面分析复合绝缘子用于耐张串时的静态力学性能;从断联、脱冰跳跃、舞动、动态风4方面分析复合绝缘子用于耐张串时的动态力学性能。其次,对运行中的500kV耐张串复合绝缘子进行2次综合性抽样检测。结果表明:当合理地选取耐张串并联数和复合绝缘子的额定机械强度时,500kV复合绝缘子用于耐张塔的力学性能完全满足要求;用于耐张串的复合绝缘子在运行多年后所有性能均未发生下降。     

复合耐张绝缘子在750kV输电线路中的应用

为有效解决复合绝缘子在750kV输电线路耐张串的应用问题,提出对复合耐张绝缘子伞形的优化措施、芯棒脆断的防护措施以及在施工和运行维护中对复合耐张绝缘子的保护措施,从而避免750kV输电线路污闪对系统造成巨大冲击,保证750kV输电线路的安全稳定运行。     

220kV耐张串复合绝缘子运行情况分析

总结了广东电网复合绝缘子了应用于耐张串的运行情况,对运行后220 kV耐张串复合绝缘子进行抽样试验,并对抽样试验结果进行了分析。讨论了耐张串复合绝缘子使用中担心的主要问题,对今后耐张串复合绝缘子的设计、选型及运行提出建议。     

220 kV线路复合绝缘子耐张串的动态载荷计算

根据复合绝缘子耐张串在220kV线路的应用情况,采用导线-绝缘子动态模型对运行中的复合绝缘子耐张串所承受的各种动态荷载进行计算分析,确定最大动态载荷的大小,以便在复合绝缘子耐张串设计时,合理确定其安全裕度或安全系数,保障复合绝缘子耐张串的安全可靠性。     

±800kV直流二联复合绝缘子耐张串均压环参数设计

为了给±800kV直流输电线路复合绝缘子耐张串提供合理的均压环配置方案,采用场域分解的方法将三维无界场域分解成有界子区域,使用有限元方法计算了±800kV直流输电线路二联复合绝缘子耐张串的电场分布,并分别进行了均压环参数优化设计。应用ANSOFT软件建立±800kV直流线路带杆塔、导线、绝缘子耐张串的三维模型,研究了均压环的管径、环径和抬高距对耐张串电场分布的影响规律,基于控制电场强度的考虑得到了均压环结构参数的优化配置方案。有限元计算结果表明,安装了设计的均压环后,复合绝缘子护套、金具、均压环表面最大电场强度均能满足要求。     

±800kV直流输电线路外绝缘设计探讨

±800kV直流输电线路是目前世界上尚未有的直流输电系统,国内外有关它的研究不多。外绝缘是特高压线路设计中的主要问题,它关系到线路的安全运行和工程投资。本文根据国内外现有的资料,分析和计算了±800kV直流输电线路外绝缘子所需的空气间隙和绝缘子片数,并建议耐张串和悬垂串可采用相同的绝缘子片数。     

±1100kV耐张串双人带电作业安全距离试验和电场分布特性

1100kV特高压直流线路耐张绝缘子串多采用大吨位悬式瓷或玻璃绝缘子,其单片重量有些超过30kg,单人作业困难,需要双人进行带电更换作业。而保证双人带电作业安全的关键问题是需要选择合适的到达作业位置的方式,实现两人之间电位转移。该文根据±1100kV昌吉–古泉特高压线路耐张串的实际情况,开展±1100kV耐张串双人带电作业组合间隙试验。建立±1100kV耐张塔耐张串双人带电作业电场计算模型,仿真分析双人沿耐张串进出作业位置的过程和双人更换绝缘子的不同作业工况的绝缘子串、带电作业人员的电场分布特性,提出±1100kV输电线路耐张绝缘子串双人同时带电作业应需满足的最小安全距离。仿真结果显示,为方便实现作业人员之间的电位转移,推荐两名人员在更换耐张绝缘子时分别坐在不同绝缘子串上。研究结果可为±1100kV特高压直流双人更换大吨位单片耐张绝缘子提供依据。     

500kV耐张串使用复合绝缘子的力学试验研究

对500kV输电线路耐张串在使用复合绝缘子时的力学负载进行了试验、分析与三维有限元模拟研究,在力学机械性能方面验证500kV耐张串使用复合绝缘子的可行性,提高输电线路的抗污闪能力,拓宽复合绝缘子的使用前景。复合绝缘子以重量轻、强度高、耐污闪能力强及免维护等优点在输电线路中得到广泛应用。新建线路工程中复合绝缘子的使用量已超过1/3,并取得良好的运行效果,有效遏制了大面积污闪事故的发生,大大减轻了污秽地区繁重的清扫及零值检测等运行维护工     

220 kV瓷芯复合绝缘子耐张串的设计与应用

国家电网公司关于"交流系统用盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘电子元件"企业标准,于2008年1月7日起正式颁布与实施。玻璃芯复合伞裙绝缘子自爆后不易被发现,存在安全隐患,应摒弃应用。瓷芯复合伞裙绝缘子应用于耐张双串,需要重新考虑耐张双串的结构、电气尺寸和绝缘、防雷配合,视情况确定是否需要安装高、低压端的均压环。瓷芯复合伞裙绝缘子在110,220kV线路上应用效果良好,说明瓷芯复合伞裙绝缘子可应用于耐张双串。     

760kN绝缘子双联耐张串金具研究

为提高特高压输电线路工程安全可靠性和经济合理性,减少安装和运行维护工作量,适应绝缘子向提高负荷等级方向发展的趋势,开发了760 kN绝缘子耐张串非标金具。采用760 kN绝缘子双联耐张串替代550 kN绝缘子三联耐张串,减少了绝缘子和金具的数量,缩短了两外挂点间的距离,改善了铁塔受力条件,提高了铁塔的抗冰、抗风和抗震能力。该研究成果已应用于锦屏—苏南±800 kV直流特高压输电线路工程中。     

±800kV特高压直流绝缘子可靠性分析

±800kV特高压直流工程在电气、机械、运行可靠性等方面对绝缘子提出了比1000kV特高压交流工程和±500kV超高压直流工程更高的技术要求。为评估我国±800kV直流绝缘子的可靠性,分析了我国±800kV直流盘形悬式、支柱和复合空心绝缘子的制造技术及发展水平,认为我国±800kV直流绝缘子的综合技术已达国际领先水平。评估了该技术和经济可靠性,认为盘形悬式瓷和玻璃绝缘子在经济性上具有可比性,但盘形悬式复合绝缘子更具优势;瓷、瓷复合化绝缘子在经济性上具有可比性,但瓷复合化绝缘子更具优势。为确保绝缘子的运行可靠性,建议非常轻和轻污秽等级的绝缘子悬垂"Ⅰ"串优先采用160~420kN双伞型瓷绝缘子,中和重污秽等级的绝缘子悬垂"Ⅰ"串优先采用复合绝缘子;还建议在结构高度约12m的支柱瓷绝缘子瓷件表面涂敷持久性防污闪涂料(PRTV)。     

广东电网污秽地区耐张串试用复合绝缘子运行情况分析

广东省500 kV惠汕甲线60支耐张串试用国产复合绝缘子已运行4年,2006年对其中4支耐张串复合绝缘子进行了抽检试验,文章对试验结果进行了分析,总结了广东电网复合绝缘子应用于耐张串的运行经验,讨论了耐张串复合绝缘子的运行维护问题,证明了污秽地区耐张串试用复合绝缘子的可行性。     

"泰光牌"±500kV耐张复合绝缘子挂网运行

今年元月24日,由山东泰光电气有限公司生产的±500kV耐张复合绝缘子共计64支,分别在湖北的武汉、荆门和安徽合肥的严桥、红庙挂网运行。这是国家电网公司实行电网运行改造的又一重大举措。国内±500kV线路的耐张绝缘子串首次采用了复合绝缘子,不仅填补了国内空白,也标志着我国超高压线路的运行向安全、可靠、节约、轻便的目标又迈出了坚实的一步。这次四基杆塔的耐张复合绝缘子串挂网运行也引起了国际同行的瞩目。众所周知,我国复合绝缘子的研制自上世纪80年代末起步,虽然只经历了短短十几年的发展,但目前其挂网量已超过了美国,特别是±500…     

±500 kV直流线路不良绝缘子带电检测技术研究

研制了直流输电线路不良绝缘子带电检测装置,并对±500kV直流输电线路绝缘子上的分布电压进行了检测。检测结果表明,直流输电线路绝缘子串的电位分布与交流输电线路的基本相同,均呈U形分布,但受串中单个绝缘子性能影响更为明显;研制的不良绝缘子带电检测装置可满足±500kV及以下电压等级直流输电线路不良绝缘子带电检测的要求。该研究成果对于减少直流输电线路的停电检修时间,促进电网的安全稳定运行具有重要的意义。     

线路绝缘子串机械振动疲劳性能的试验研究

为进行超高压输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能研究,参考国内外现有试验方法和标准,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发了国内第1套绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式绝缘子串和棒形悬式复合绝缘子串进行了大量机械振动试验研究。结果表明,试验对悬垂串绝缘子强度基本无影响,对耐张串影响较大。瓷绝缘子耐张串试验结果有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验结果变化较小。压接式复合绝缘子经3000万次的振动试验后的机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。基于大量试验研究、工程运行经验和现有技术认识,建议针对现有的技术发展现状,结合工程实际,对不同结构型式的绝缘子串的振动疲劳试验方法和试验参数的合理性及判定准则进行深入研究和探讨,以期能有效地评价其振动疲劳特性。应重点关注复合绝缘子的耐振强度的设计和选择。对于线路经过的易振区,建议采用直径≥24mm的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

±800kV直流复合绝缘子正方形耐张串均压环设计

为了系统研究±800kV特高压直流输电线路复合绝缘子的耐张串电场特性和均压环配置方案,以正方形四联复合绝缘子耐张串为研究对象,研究了不同布置方式、不同均压环形式下的耐张串电场分布。应用有限元方法建立了含自立耐张塔、分裂导线、耐张串绝缘子的三维模型并对其进行了电场计算,研究了均压环的几何参数对耐张串电场分布的影响规律。根据绝缘子和均压环表面电场强度控制的考虑,对不同布置方式的均压环配置进行了设计,并对比了不同的均压环设计方案。有限元计算结果表明,加装均压环后,绝缘子和均压环表面电场强度均满足设计要求。