陕西电网输电线路绝缘子串防冰闪技术措施研究

覆冰是威胁电网安全运行的关键性因素.为了提高电网抵御严重冰雪灾害的能力,保证自然灾害条件下电网的安全稳定运行和对用户的持续供电,根据陕西的地理气候特征,及对近年来覆冰线路事故类型和覆冰绝缘子串闪络特性的分析,在试验研究的基础上提出了输电线路绝缘子串防冰闪措施,实施后能有效预防绝缘子串冰闪事故的发生.     

伞裙结构对110 kV复合绝缘子交流覆冰特性影响

输电线路覆冰引起的倒塔和绝缘子闪络事故严重威胁电力系统的安全运行,本文开展伞裙结构对110kV复合绝缘子交流覆冰特性影响的研究,建立110kV复合绝缘子覆冰及污秽共存状态下的电场计算模型,对其电场分布进行仿真计算,综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果,提出能提高污秽覆冰复合绝缘子交流闪络电压的优化伞形结构,对覆冰区110kV输电线路复合绝缘子防冰闪改造有指导意义。     

PRTV涂料在直流线路防覆冰闪络的应用效果

为了对PRTV涂料的防冰闪效果进行分析,通过对运行中涂有PRTV涂料的绝缘子运行情况进行调研以及在人工气候室内对不同片数的喷涂PRTV与未喷涂PRTV涂料的绝缘子直流覆冰闪络特性进行试验研究对比,给出了PRTV涂料对直流输电线路用绝缘子覆冰闪络特性的影响,指出PRTV并不能有效提高冰闪电压,PRTV涂料作为防冰闪的措施需要谨慎对待。     

覆冰绝缘子直流闪络特性研究现状

在总结大量文献研究成果基础上 ,从闪络特性和机理等方面分析了覆冰绝缘子直流闪络的各种影响因素。结果表明 :闪络电压与覆冰类型、覆冰水电导率、覆冰量及气压等有关 ;长串的直流闪络梯度较短串小 ,闪络频率与电压梯度成正比 ;闪络是由持续、高幅值的泄漏电流融化冰层所致。并提出了覆冰绝缘子闪络特性方面亟待研究的课题。     

电压类型对复合绝缘子覆冰及闪络特性的影响

近年来,国内外学者对交流带电覆冰做了较多的研究,但就直流电压下带电覆冰特性及其闪络特性的影响研究较少。本文在人工气候室模拟自然覆冰条件,对35k V复合绝缘子进行了不带电及10k V、20k V、30k V交流、正极性直流、负极性直流电压作用下的雨凇覆冰试验,对比了不同电压类型下,绝缘子的覆冰及其闪络特性的差异,分析了电压类型对其影响的机理,并提出了合理的解释。试验结果表明:不同类型电压作用下,绝缘子的覆冰及其闪络特性存在较大的差异,负极性直流电压作用下的伞裙冰棱内部气泡较交流、正极性直流要大;交、直流电压作用下,绝缘子冰棱密度均随电压升高呈持续下降趋势;外施电压升高到一定程度时,负极性直流电压作用下的绝缘子冰重随电压升高而下降速度最快;负极性直流电压作用下的覆冰绝缘子的直流冰闪电压最低。     

输电线路绝缘子冰闪防治措施的研究

结合湖南省电网的基本情况,进行覆冰绝缘子(长)串交流闪络特性的仿真试验研究,找到冰闪形成的机理和规律,根据影响冰闪的因素,探索合理的防冰闪技术措施;建立有限元仿真模型,进行受力分析,提出了防治冰闪的综合措施.     

不同串型绝缘子覆冰 直流闪络特性的研究

本项目对2005年2月安徽境内±500kV龙政线4次冰闪跳闸事故进行分析,并对常用的XZP-300型等5种直流500kV线路绝缘子的冰闪特性进行试验研究,得出不同材质绝缘子在串长、污秽及覆冰厚度等不同条件下的冰闪特性,进行了不同串型、插花方式下以及喷涂PRTV绝缘子的覆冰闪络特性研究,模拟运行情况对迎风面覆冰与四周均匀覆冰进行了研究,为直流线路的防冰闪工作提供科学依据。     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

220kV防冰闪型复合绝缘子冰闪特性

由覆冰引起的输电线路绝缘子绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一。为此,研究了220kV复合绝缘子的覆冰电气特性。针对220kV的防冰闪型复合绝缘子进行污秽模拟及覆冰过程试验,采用恒压升降法获得复合绝缘子50%闪络电压U50%及其标准偏差σ50%,并测量了其在覆冰条件下的电压分布情况。结果表明:在相同条件下,防冰闪型复合绝缘子的冰凌桥接时间比普通绝缘子的冰凌桥接时间延缓了约5倍,但是其单位长度覆冰质量比普通绝缘子增加了约0.6kg/m。覆冰情况下防冰闪型复合绝缘子的50%闪络电压U50%比普通型复合绝缘子高11.4%,电压梯度Eh高7.8kV/m。因此,优化复合绝缘子的伞形结构可改善其冰闪特性。     

绝缘子覆冰闪络的主要影响因素分析

根据覆冰闪络发展过程中泄漏电流的变化情况,阐述了绝缘子覆冰闪络的形成过程,并根据绝缘子覆冰闪络机理,从覆冰类型、覆冰量、污秽度、覆冰水电导率以及绝缘子串类型、海拔高度等主要影响因素对绝缘子覆冰闪络电压进行分析,认为雨凇、混合凇和硬雾凇是造成绝缘子覆冰闪络的主要原因.实验结果表明,覆冰水电导率对绝缘子冰闪电压的影响很大,...     

覆冰绝缘子串的交流闪络特性和放电过程

为了解长串绝缘子在高海拔下的冰闪特性,在气候室内对XP-70、XWP2-160绝缘子串和FXBW4-110/100合成绝缘子进行了人工覆冰电气试验研究。结果表明:气压对覆冰绝缘子串冰闪电压的影响与污秽绝缘子的相似,3种绝缘子的气压影响指数分别为0.64、0.55和0.69;在不同气压下冰闪电压与绝缘子串长均呈线性关系;绝缘子串覆冰以后的电压分布发生变化且受冰的状态的影响,这个变化是覆冰绝缘子串电气特性下降的主要原因;覆冰绝缘子串的局部电弧发展成完全闪络所需的时间比污秽绝缘子长,且受冰层的融化和冰凌状态的影响;覆冰绝缘子的临界闪络电流大于污秽绝缘子,且与绝缘子串长和类型有关,其原因有待进一步研究。     

XZP-300绝缘子串自然积污及其直流覆冰闪络特性

绝缘子覆冰严重威胁输电线路的安全运行。国内外在人工气候室对输电线路覆冰的机理、绝缘子覆冰闪络特性开展了大量研究,但对现场运行电压下绝缘子覆冰前的自然积污及其覆冰闪络特性研究甚少,为此,对某电网500kV直流线路运行1a后XZP-300绝缘子的积污情况及其直流冰闪特性开展了试验研究,研究结果表明:带运行电压下XZP-300绝缘子表面的积污存在不均匀度,且下表面堆积的盐密、灰密比上表面严重;自然积污下绝缘子的覆冰闪络电压比人工染污下的覆冰闪络电压高;人工染污且污秽不均匀分布下的绝缘子覆冰闪络电压比污秽均匀分布下的高;绝缘子覆冰闪络电压存在极性效应,且正极性电压比负极性电压高。     

复合与瓷和玻璃绝缘子直流覆冰闪络特性比较

污秽覆冰环境下绝缘子电气特性是覆冰地区输电线路外绝缘选择的基础,然而国内外针对不同材质绝缘子覆冰闪络特性的对比研究甚少。为此,在人工气候室内模拟覆冰气象条件,采用恒压升降法对3种不同材质绝缘子进行了大量覆冰直流闪络试验研究。分析试验结果得出了目前常用3种绝缘子在覆冰污秽条件下的直流闪络特性,结果表明:严重覆冰条件下,复合绝缘子电弧闪络梯度略高于瓷和玻璃绝缘子,且其污秽特征指数略小;覆冰水电导率和表面污秽对电弧闪络梯度的影响特征指数有明显差异。最后提出了绝缘子串覆冰水电导率及表面污秽共同作用时的直流电弧闪络梯度校正公式。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。     

35kV输电线路绝缘子串交流覆冰闪络特性试验方法的比较

绝缘子人工覆冰后的电气性能试验常采用50%耐受电压法、均匀升压法和U型曲线法。目前国内外很少研究试验方法对绝缘子交流覆冰闪络特性的影响差异。为此,在大型多功能人工气候室内以3片XWP2-160、LXHY3-160、FXBW-35/70型绝缘子串为试品,研究覆冰后电气试验方法对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明,电气试验方法对覆冰绝缘子的交流覆冰闪络电压有影响,采用不同电气试验方法得到的试验结果有差异。在相同覆冰程度和覆冰状态条件下,均匀升压法得到的试品平均闪络电压Uave比50%耐受电压法得到的50%耐受电压U50%高4.1%～6.0%,而U型曲线法得到的最低闪络电压Ufmin最小。     

高压输电线路绝缘子的覆冰及对电气强度的影响

本文介绍了覆冰地区线路绝缘子的覆冰情况，以及进行绝缘子的人工覆冰和放电试验的结果。对线路绝缘子的覆冰类型，成因，冰闪过程，以及线路悬式绝缘子串的工频和操作冲击放电电压特性等，提出了一些新看法。     

棒形悬式瓷绝缘子的覆冰交流闪络特性研究

绝缘子覆冰闪络事故严重危害着输电线路的运行安全。为了研究影响棒形悬式瓷绝缘子覆冰交流闪络特性的因素,文中在人工气候室内对棒形悬式瓷绝缘子进行了带电和不带电的人工覆冰试验以及交流闪络试验,研究了表面覆冰程度、盐密污秽度和覆冰水电导率对绝缘子闪络特性的影响,试验中使用高速摄影机对放电电弧的发展过程进行检测,并用示波器记录泄露电流和闪络电压。结果表明:带电覆冰和不带电覆冰导致绝缘子表面覆冰程度不同,对其冰闪特性具有显著的影响:局部放电的初始位置和电弧的发展过程具有不同的特点而且在电弧发展到完全贯穿绝缘子表面前,在相同的试验电压下带电覆冰绝缘子的泄露电流比不带电覆冰绝缘子的泄漏电流大;棒形悬式瓷绝缘子覆冰闪络电压随盐密污秽度和覆冰水电导率的增大而降低,且相同盐密污秽度下带电覆冰绝缘子的闪络电压高于不带电覆冰绝缘子的闪络电压。研究结果可为为输电线路绝缘子选型以及防冰减灾等,提供试验依据和技术参考。     

110kV复合绝缘子串交流冰闪特性的比较

覆冰地区现有的复合绝缘子的伞形结构较易被冰凌桥接,使其电气绝缘性能下降,在运行电压下发生冰闪导致停电,严重时将威胁电网的安全运行。基于多功能人工气候室内4种结构的110 kV复合绝缘子串的覆冰特征,比较研究了它们的覆冰特性、冰闪特性和闪络过程的影响。结果表明:相同覆冰条件下,110 kV防冰闪型复合绝缘子的特征指数a(表征污秽程度ESDD对冰闪电压Uf影响的特征指数)小于普通型复合绝缘子串,其冰闪电压比普通型绝缘子提高的百分比随着染污盐密的增加而增大,即污秽程度越重,防冰型复合绝缘子的冰闪电压比普通型复合绝缘子提高的幅度就越大。因此,合理的复合绝缘子的结构可提高其冰闪特性,该文的研究结果可为我国覆冰地区输电线路复合绝缘子的选择和设计提供参考。     

PRTV涂料对绝缘子串交流冰闪电压的影响

PRTV涂料具有良好的防污闪性能,但用于防覆冰闪络方面,国内外的相关研究还鲜有报道。根据人工气候室的试验结果,笔者分析了在覆冰期、融冰期覆冰水电导率和串长对涂有PRTV绝缘子串的覆冰闪络电压的影响。通过对涂有和未涂PRTV两种形式绝缘子串的覆冰闪络特性的分析,得出PRTV对于提高覆冰绝缘子闪络电压没有效果,涂PRTV的绝缘子串其冰闪电压约降低10%～15%;PRTV涂层的憎水性引起绝缘子表面覆冰状态发生变化,使得冰层与涂料表面粘附不紧密,内部存在许多微小气隙,容易产生局部放电和局部电弧,从而损坏PRTV涂层,导致绝缘子串泄漏电流增大。     

低气压下XZP/XZWP4-160直流绝缘子覆冰闪络特性研究

西电东送超高压直流输电面临绝缘子严重覆冰的威胁。该文在人工气候室内对覆冰XZP／XZWP4-160绝缘子的闪络特性及放电发展过程进行了试验研究。根据试验结果，讨论了覆冰绝缘子直流闪络电弧的发展过程，提出了覆冰绝缘子直流电弧发展速度与影响因素的关系，并分析了覆冰直流绝缘子覆冰闪络时形成二条不同路径的原因，此外，论文讨论了覆冰直流绝缘子闪络电压与极性的关系，并提出随着气压的降低，覆冰绝缘子正负极性闪络电压绝对值的差异逐渐减小。     

110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)电气特性

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效果,分析了覆冰质量m和厚度d对110kV支柱绝缘子覆冰闪络特性的影响,得到了m与d的等价性关系,提出了提高110kV支柱绝缘子冰闪电压的措施。研究结果表明,加装增爬裙可以提高支柱绝缘子冰闪电压约50%,PRTV涂料不具有防冰效果,对于普通支柱绝缘子m和d满足m=4.7lnd-8.8。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。