特、超高压输变电技术发展动态

在总结基础研究及管理维护技术发展的现状及未来趋势的基础上 ,强调了材料基础研究以及基于检测技术和专家系统的状态检修在电力系统运行中的现实意义 ,同时讨论了特、超高压、直流输电和城市输变电技术的发展动向。     

不同发展阶段油纸绝缘直流局部放电信号的时频特性

目前针对换流变压器油纸绝缘直流局部放电特性的研究成果较少,且缺乏相关研究标准及理论依据。为此,在80℃环境温度下,对典型油纸复合绝缘缺陷模型在直流电应力作用200 h内的长期局部放电单一脉冲信号的时域、频域信号变化规律进行了分析,统计了直流局部放电信号不同发展阶段的等效时频特征;并采用扫描电镜观察绝缘纸板表面形貌特征,利用原子力显微镜观测绝缘纸板表面粗糙度的变化规律;采用ANSYS电场仿真法研究了绝缘纸板表面最大电场强度与其表面最大偏差的关系,并率先在国内外建立起两者之间的定量函数。试验结果表明,随着加压时间的增加,单一放电脉冲的上升时间逐渐增大,从几ns增大至数μs;放电脉冲电流值也随之增大,由数百mA增大至数A。随着老化时间的延长,绝缘纸板表面纤维素分子逐渐断裂,使得纸板表面逐渐电蚀碳化,其粗糙度也相应逐渐增大,进而对绝缘纸板造成严重损伤。此外,纸板粗糙度的增大会引起电场畸变,更易诱发局部放电。     

绝缘子安装结构对污闪电压的影响

由于对绝缘子污闪特性的研究主要是针对单串绝缘子,而对于多串并联、V形串等特殊安装形式绝缘子的污闪电压特性研究得并不多.文章结合线路运行中绝缘子污闪故障的特点,对单串、双串并行和V形串绝缘子的污闪电压特性进行了试验研究.通过两种普通型绝缘子(XP-70和XLP-160)得到了不同安装结构对绝缘子污闪电压的影响规律.研究结果可为输电线路绝缘设计借鉴.     

基于脉冲电流法的低频与工频电压下 油中电晕放电特性对比研究

对于电容量较大设备的局部放电试验,采用低频电压代替工频电压可有效降低对试验电源的容量需求。低频电压下试验结果的有效性需要考核,为探究电压频率对绝缘油中电晕放电特性的影响,基于脉冲电流法开展了工频50 Hz到低频5 Hz下油中尖板电极的放电试验。研究结果表明,油中电晕放电的一些基本特性在低频电压下未改变,即正半周放电量明显大于负半周,放电分布在电压峰值附近,呈尖峰状。差异性主要是低频下尖峰特点趋于模糊;随着频率的下降,起始电压稍有上升;正、负半周放电停止相位提前,最大放电量、平均放电量与脉冲重复率整体呈下降趋势;各频率下放电相位分布图谱(PRPD)与统计图谱(qmean-φ、qmax-φ、n-φ与n-q)整体形状一致,但分布范围不同;统计图谱的部分分布特征参数有明显变化。试验结果可作为低频电压下局部放电模式识别的参考。与传统只用50 Hz电压进行试验对比,放电统计量随频率的变化趋势也提供了有关绝缘缺陷的更多信息。     

超声法检测绝缘子用玻璃钢芯棒脆断裂纹的研究

脆断是高电压复合绝缘子在很低的日常载荷下发生的恶性断裂事故，国内外研究认为应力腐蚀造成了绝缘子芯棒脆断的发生。文中根据芯棒脆断的特点，提出以超声纵波斜入射检测芯棒脆断横截面上的裂纹，同时据此研制了一种用于芯棒脆断裂纹检测的超声探头，并对芯棒脆断时裂纹的扩展过程进行了检测，得到了芯棒脆断裂纹发展过程中超声脉冲回波幅值的变化并对其进行了讨论分析，这对于进一步了解复合绝缘子的脆断机理有重要意义。     

定子线棒内均压结构对槽部电场强度及介质损耗因数的影响

运用计算机软件对24 kV/330 MW汽轮发电机定子线棒进行槽部电场及介质损耗因数的建模分析和仿真计算,得出采用内均压结构的定子线棒比采用原线棒能够有效降低换位处的最大场强18%,为确定内均压层对电场分布的改善效果和露铜点间距的选取提供了理论依据。在真机定子线棒上对具有内均压结构的线棒的介质损耗因数及其增量等性能进行了验证分析,确定了合理的内均压结构。     

二维微米片复合材料取向调控电树枝生长特性的仿真研究

为得到二维微米片取向角度对复合电介质中电树枝生长特性的影响规律,基于分形介质的WZ模型,研究了不同微米片取向角度、生长概率指数、放电阈值电压下,电树枝的生长和分形维数特性。分析了二维微米片取向角度变化引起电场强度变化的原因,并解释了微米片对电树枝生长的影响机制。结果表明:当微米片沿垂直于电场方向取向时,电树枝的分形维数最大,且最不容易击穿。随着微米片与电场方向形成的夹角减小,电树枝的分形维数和击穿时间均减小。随着生长概率指数或阈值电压增大,电树枝的分形维数减小,且对不同取向角度微米复合电介质中电树枝分形维数的影响增大。当微米片取向角度为垂直于电场方向时,电场分布相对比较均匀,随微米片取向角度增大,电场集中在微米片两端,且相邻微米片越接近的地方场强越集中。     

SnO2压敏陶瓷掺杂MnO2的制备和性能研究

采用MnO2部分替代ZnO的方法固相烧结制备了SnO2-ZnO Ta2O5基压敏陶瓷。研究了Zn,Mn共同掺杂对SnO2微观结构和电学性能的影响,发现少量Mn的替代掺杂可以改善SnO2压敏陶瓷的非线性并显著提高其电压梯度。当MnO2的摩尔分数为0.25%时,样品的非线性达到了21.37,电压梯度为422 V/mm,泄漏电流为72.12 μA/cm2。造成这种变化的主要原因是Mn补充了SnO2晶格中ZnO原有的不溶部分,通过固溶反应产生了受主缺陷离子Mn″Sn,增大了受主浓度,促进了势垒的形成。同时,Mn在SnO2晶格中的溶解度较低,容易在晶界层析出,阻碍晶粒生长,增加了电压梯度。