强降雨下不同安装角度的空心复合绝缘子冲击闪络特性研究

随着全球气候变暖,特大暴雨、雾霾、暴雪等极端天气频发,其中暴雨天气已成为电力设备安全运行的严重隐患之一.空心复合绝缘子已被广泛应用于各种电力设备中,但对于强降雨条件下空心复合绝缘子的冲击闪络特性缺乏系统的研究.以额定电压220 kV空心复合绝缘子为试品,进行了强降雨条件下空心复合绝缘子的冲击放电电压试验,研究结果表明:强降雨条件下,降雨强度对于空心复合绝缘子的50％雷电冲击闪络电压影响不大,而50％操作冲击闪络电压随着降雨强度的增大而减小,符合负幂指数关系;雨水电导率的增加对50％操作冲击闪络电压有所影响,但相对降雨强度对其影响小得多;同时,改变空心复合绝缘子的安装角度也会导致50％操作冲击闪络电压的不同,在标准淋雨条件下,空心复合绝缘子与水平呈60°夹角安装时绝缘强度最优.     

人工雾霾环境下XP-70绝缘子的交流闪络特性

日益加剧的雾霾天气给电力系统的安全运行造成了诸多威胁,但目前的相关研究并不深入。为此以XP-70型瓷绝缘子作为研究对象,在自建的人工模拟雾霾试验平台下开展交流污闪试验,测量了不同颗粒物浓度、不同颗粒物粒径、不同相对湿度以及不同雾水电导率下绝缘子表面的闪络电压。研究结果表明,不同颗粒物浓度下绝缘子闪络电压存在差异,绝缘子闪络电压随着颗粒物浓度的增大而减小。颗粒物粒径越小,绝缘子闪络电压越小,但颗粒物粒径大小对绝缘子闪络电压影响并不明显。环境相对湿度对绝缘子闪络电压影响显著,相对湿度越大,绝缘子闪络电压越小。绝缘子闪络电压随着雾水电导率的增大而近似线性减小,这主要与雾水电导率增加了绝缘子表面等值盐密有关。     

强降雨对空心复合绝缘子操作冲击闪络特性的影响

强降雨引起的电力系统闪络事故越来越多,因此研究强降雨对电气设备放电特性的影响显得尤为重要。淋雨状态主要由降雨强度、雨水电阻率等因素决定。选取252kV空心复合绝缘子为样品,通过建立模拟淋雨平台,研究了空心复合绝缘子在不同淋雨状态下的操作冲击闪络特性。试验结果表明:空心复合绝缘子在不同雨量下的外绝缘由负极性操作波电压来决定;随着雨水电导率的增加,操作湿闪络电压不断降低,雨水电导率大于1 000μS/cm以后时,操作湿闪络电压降低程度较为平缓并呈现出平稳趋势。     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

动车组车顶硅橡胶支柱绝缘子闪络特性的试验研究

车顶支柱绝缘子作为动车组牵引供电系统最为重要的外绝缘设备之一,将受电弓与车顶进行电气隔离。列车在运行过程中,动车组车顶的支柱绝缘子会暴露于自然空气中,在不同的自然气候环境下其伞裙表面也会主要呈现干燥、湿润及污秽3种不同状态,而且在高速气流下,绝缘子表面极容易吸附污秽。硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性,电力系统普遍选用其作为车顶支柱绝缘子。为探究它们在不同环境下的绝缘特性,在高压实验室对试品绝缘子分别进行干闪、湿闪、污闪试验,获取相应的闪络电压。结果显示,此种绝缘子污闪电压远低于干闪和湿闪电压,且呈现伞裙表面污秽等值盐密越高,污闪电压越低的趋势。因此,及时清理绝缘子表面污秽,使其始终保持低污秽覆盖的状态,对列车稳定运行及车厢内乘客安全有重要意义。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下，通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此，本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先，通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验，利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次，利用光学接触角仪研究其憎水性，得到了表面振荡水滴与接触角的关系，并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明，随着老化程度与粗糙度增加，绝缘材料的表面憎水性降低。最后，介质沿面击穿试验的结果表明，随着老化时间增加，绝缘材料的介质沿面击穿电压降低，绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

硅橡胶表面水滴在直流电场中的荷电闪络特性研究

复合绝缘子由于其优良的憎水性和憎水迁移性而广泛应用于特高压输电线路中。在雨、雾、露水等潮湿天气条件下,复合绝缘子表面分离的水滴将大幅度降低其表面闪络电压。由于硅橡胶复合绝缘子表面水滴的直流闪络电压通常低于交流闪络电压,因此研究直流电场下硅橡胶表面水滴的闪络现象具有重要意义。通过试验研究了长时间直流电场作用下水滴的荷电闪络过程,并从理论上分析了其荷电闪络机理。研究结果表明,硅橡胶表面单水滴由于负极性端的电晕放电而荷上正电荷,荷电的水滴会在长时间直流电场的作用下出现“鼓包”现象,降低了硅橡胶表面的闪络电压;硅橡胶表面双水滴由于受水滴之间的相互作用,左水滴出现“鼓包”现象,而右水滴未出现“鼓包”,但由于水滴间的电场增强效应,硅橡胶表面荷电双水滴的闪络电压大幅度下降。     

河南电网一起500kV复合绝缘子断裂故障分析

为研究分析河南电网某500 kV重要输电线路复合绝缘子断裂的原因,对断裂复合绝缘子及故障处相邻铁塔上挂网运行的6支复合绝缘子,依照GB/T 19519-2014和DL/T 864-2004进行了机械特性试验、耐应力腐蚀试验和憎水性试验,同时对芯棒进行了材质分析,并对断裂的整支绝缘子进行了解剖分析。试验结果表明,6支绝缘子机械破坏负荷值在0.91 SML以上,憎水性为HC4~HC5级,故障绝缘子试品耐应力腐蚀试验4小时发生断裂,芯棒玻璃纤维硼(B)元素含量为5.8%,同批次6支抽样试品中仅2支通过耐应力腐蚀试验。依照标准并对试验结果进行分析,可得出结论此次断裂原因为芯棒脆断,断裂绝缘子芯棒为非耐酸芯棒,与该绝缘子同批次的产品耐酸性能差。最后,针对此类故障提出了防范措施,以避免此类故障再次发生,确保电网安全稳定运行。     

±800 kV楚穗直流棒形悬式复合绝缘子运行性能研究

为了对楚穗直流棒形悬式复合绝缘子的运行性能进行监测和研究,从而为评估现场运行棒形悬式复合绝缘子的特性和状态提供指导。本文对5支从线路上取下的棒形悬式复合绝缘子进行了试验研究,主要包括红外测温、憎水性试验、伞裙材料试验、水煮及陡波试验、工频电压耐受试验、密封性能测试和机械耐受及破坏试验。研究结果表明:在楚穗直流已经运行了6年的棒形悬式复合绝缘子的电气性能和机械性能均保持良好,但是整体憎水性保持情况一般,并且有不同程度的温升现象发生。对于异常温升和憎水性下降的样品区域,建议加强红外温升巡检以及再抽样检测研究,本文研究结果对日后棒形悬式复合绝缘子相关运行性能的研究提供了参考。     

220kV输电线路不明原因跳闸事故分析

由于复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,在电力系统中得到广泛的应用。随着复合绝缘子运行时间及使用数量的不断增加,不明原因闪络事故频繁发生。笔者结合长沙地区一起典型的220 kV输电线路不明原因跳闸事故,将事故现场情况与理论分析计算结合。分析了复合绝缘子伞裙结构、憎水性与表面场强分布等因素对鸟粪下落造成复合绝缘子闪络...     

覆冰绝缘子闪络机理的研究与发展

综述了国内外覆冰绝缘子闪络机理的研究现状,介绍了覆冰绝缘子的闪络静态、动态模型,归纳电弧重燃条件,梳理电弧速度模型及电弧发展判断标准,总结Farzaneh等人提出的闪络动态模型,并认为该模型计算结果与试验结果相比有一致性;覆冰绝缘子的最低闪络电压比湿闪电压大约低30%,绝缘子覆冰与污秽的区别主要表现在V-I特性曲线、电弧恢复条件、电弧发展路径等方面;试验标准的确定、覆冰绝缘子模型各种参数和标准的探索为今后研究重点。     

动车受电弓用绝缘子紫外线老化特性研究

研究了动车组车顶受电弓支撑绝缘子紫外线老化特性。通过搭建人工紫外线老化试验平台分别对受电弓用有机复合绝缘子和环氧树脂绝缘子进行强紫外线老化试验研究。研究结果表明,紫外线老化对有机复合绝缘子的憎水性影响不大,但会导致环氧树脂绝缘子憎水性部分丧失;此外,试验前后绝缘子的泄漏电流均变化不明显。     

铁路隧道复合绝缘子运行特性分析

抽取了1支在铁路隧道内挂网运行的复合绝缘子,该绝缘子在运行时表面放电频繁,为了研究该绝缘子运行性能,在实验室进行了自然污闪电压、憎水性、材料拉伸强度、撕裂强度和硬度试验,利用离子色谱仪、电子扫描显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱对硅橡胶表面污秽进行分析,研究结果表明该绝缘子自然污闪电压较高,表面憎水性整体较差,憎水丧失及...     

雾霾天气对复合绝缘子憎水性的影响

为了探究雾霾天气对复合绝缘子的憎水性的影响,对雾霾天气前后复合绝缘子表面静态接触角的测定以及泄露电流试验,对长期处于雾霾天气下的复合绝缘子的憎水性能进行研究,并结合小分子理论阐述雾霾天气下复合绝缘子憎水性下降,憎水迁移性变慢,但是这种作用是短期的,当雾霾天气消失后,憎水性恢复。     

110 kV棒形悬式复合绝缘子绝缘包覆均压环设计与试验研究

复合绝缘子安装均压环后减少了高压端和低压端的电弧距离,易受鸟害的影响,发生鸟粪闪络事故.为减少鸟害故障的发生,采用绝缘包覆的方法对普通均压环进行绝缘化改造,首先建立了三维仿真模型,分析了复合绝缘子电场分布规律,然后设计并制作绝缘均压环,通过模拟现场运行条件,测量了复合绝缘子周围的电场分布以及均压环周围放电情况,最后模拟了鸟粪闪络模拟试验,测试了绝缘包覆均压环电气绝缘性能.研究结果表明:绝缘包覆均压环与普通均压环的均压效果基本一致,绝缘包覆层对复合绝缘子沿面电场分布影响较小,对均压环周围的电晕放电影响也微乎其微.在同等条件下,还一定程度上减小绝缘子表面的最大场强.人工模拟鸟粪闪络试验表明,绝缘包覆均压环可以显著提高复合绝缘子的鸟粪闪络电压,从而降低鸟粪闪络发生的概率.     

一种复合绝缘子的寿命评估方法

正确把握复合绝缘子在运行中表现出来的各种老化特性,探索提出寿命评估方法是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此,对不同运行年限的复合绝缘子进行了外观检查试验、憎水性试验、红外测温试验和扫描电镜试验,试验发现复合绝缘子的外观表现和憎水性表现均会随着其老化程度的加深而下降,同时红外测温试验可以对复合绝缘子进行在线监测,扫描电镜试验则可以从微观上解释和衡量复合绝缘子的老化状态。在这些试验的基础上,采用并改进一种复合绝缘子的寿命评估方法,对复合绝缘子的运行维护和退运进行指导。     

不同雾霾环境下瓷绝缘子交流闪络特性

雾霾引起的闪络事故波及面较广,停电时间长,严重威胁了电网的安全运行和经济社会生活的正常秩序。以普通瓷绝缘子为对象,通过改变雾霾浓度、雾水电导率以及雾霾成分,试验研究了绝缘子在不同雾霾环境下的闪络特性,并且分析了泄漏电流的变化。研究发现,雾霾浓度对绝缘子闪络特性有影响,且随着雾霾罐中雾霾的浓度越来越大,绝缘子的闪络电压下降,泄漏电流升高;雾水电导率对绝缘子雾霾环境下闪络特性有影响,且随着通雾雾霾的雾水电导率的增大,绝缘子的闪络电压有降低趋势,但是变化幅度较小;(NH4)2SO_4颗粒对应的绝缘子闪络电压比Ca SO_4要小。研究结果可为输配电外绝缘设计以及防污闪措施的选择提供一定参考。     

绝缘子清洗过程中变污层参数的动态闪络模型

提出了一种计算固定水洗高压绝缘子直流闪络电压的动态模型。模型结合了静态闪络和动态电弧模型,考虑了洗涤过程中污染层电阻随时间的变化。本文在不同的等效盐沉积密度(ESDD)值下试验测量该变化并提出了一种计算洗涤过程中污染电阻随时间变化的数学模型。本文在不同的污染水平下,利用所提出的闪络模型计算直流闪络电压,考虑所采用的ESDD值对所提出的闪络模型进行了试验验证。结果表明所提出的模型与试验结果之间有很好的一致性。最后本文改进了绝缘子洗涤系统,减少洗涤中的闪络。     

交流盘形悬式复合瓷绝缘子试验研究及性能分析

复合瓷绝缘子作为一种新型绝缘子,已在部分输电线路上应用,为研究复合瓷绝缘子的性能,抽取两个厂家的20片样品,对复合瓷绝缘子开展表面结构测量、憎水性、绝缘电阻测试、工频耐压试验、空气中冲击击穿试验和机械破坏试验,进而对复合瓷绝缘子的性能进行分析。试验结果的发现复合瓷绝缘子憎水性达到HC1级、且具有良好的机械性能和耐工频交流电压性能,但是单片绝缘子没有通过空气中冲击击穿试验,在耐雷击水平上有所欠缺,其生产工艺、质量需进一步加强。     

染污绝缘子盐分迁移对其覆冰状态及泄漏电流的影响

基于冰水相变过程中的盐分迁移原理,对不同电导率的覆冰水进行覆冰试验,在覆冰完成后表层冰融冰水电导率约为覆冰水电导率的2倍。而且随着覆冰水电导率的增大,表层融冰水电导率较覆冰水电导率提高的倍数越大。通过分析相同覆冰水不同盐密下的绝缘子带电覆冰,发现高盐密下绝缘子冰棱增长速度较慢,持续时间较长。为了对比不同盐密和不同电导率覆冰水对覆冰绝缘子串闪络特性的影响,提出等值含盐量的观点。通过500 kV交流绝缘子串进行带电覆冰试验,结果表明低盐密高电导率覆冰水的闪络电压较低,闪络前出现大泄漏电流的数量也较少。