支柱瓷绝缘子上下表面不均匀积污交流闪络特性*

支柱绝缘子在气象因素与伞型结构的影响下易累积形成上下表面不均匀污秽,上表面污秽通常较下表面更严重。对支柱瓷绝缘子进行了不同上下表面不均匀污染条件下的人工污秽交流闪络试验,进而讨论了上下表面不均匀污染对闪络电压的影响。研究结果表明,支柱瓷绝缘子的闪络过程与悬垂串绝缘子闪络过程较相似,且飘弧现象很明显;当SDD相同时,随着支柱瓷绝缘子上下表面不均匀度的提高,闪络电压也上升;在相同的不均匀度下,支柱瓷绝缘子的闪络电压随SDD的增加而减小,随着污秽度的增加,支柱瓷绝缘子的闪络电压下降趋缓;支柱瓷绝缘子在上下表面不均匀染污下的闪络电压计算公式可用负幂函数拟合。最后,提出了上下表面不均匀污秽下闪络电压修正方法,计算值与试验值的相对误差在±5%以内。研究结果为支柱瓷绝缘子外绝缘的绝缘配合提供了技术参考。     

低气压下27.5 kV铁路绝缘子交流污闪特性研究

青藏铁路和川藏铁路是国家重大工程,铁路沿线经由平均海拔高度在4 km以上的青藏高原。在高海拔环境下,绝缘子电气性能面临着低气压、污秽等恶劣因素的威胁,为电气化铁路的外绝缘安全带来挑战。以QBG 25/16和QBG 25/20两种型式铁路绝缘子为研究对象,在多功能人工气候室对高海拔地区的特殊气象条件进行模拟,试验得到27.5 kV铁路绝缘子的低气压交流污闪电压,计算并比较了两种试品的沿干弧距离的电位梯度EH和沿爬电距离的电位梯度EL。用最小二乘法拟合得到铁路绝缘子污闪电压与海拔(气压)的幂函数关系,在此基础上提出了铁路用绝缘子海拔修正方法。该研究结果为高海拔地区电气化铁路外绝缘的绝缘配合提供了技术参考。     

XP-160绝缘子串人工与自然覆冰交流闪络特性

绝缘子在覆冰环境下其电气性能会受到严重影响,国内外针对人工覆冰绝缘子闪络特性进行了大量研究,但对绝缘子自然覆冰以及其与人工覆冰比较的研究相对较少。为此以3片串XP–160绝缘子为例,分别在人工气候室和雪峰山自然覆冰试验基地开展绝缘子人工覆冰与自然覆冰交流闪络特性试验,分析覆冰质量m、覆盐密度(SDD)对闪络电压的影响;对绝缘子自然覆冰试验结果进行海拔校正,将校正后的自然覆冰结果与人工结果进行对比分析。结果表明:自然覆冰、人工覆冰绝缘子闪络电压均随着SDD、m的增加而降低,且雨淞条件下自然覆冰试验结果略高于人工覆冰试验结果;自然覆冰、人工覆冰绝缘子闪络电压与SDD均满足负幂函数关系、与覆冰质量均满足负指数关系,人工覆冰下绝缘子冰闪电压随SDD、覆冰质量的变化规律与自然覆冰下的相当,对于长串、其他覆冰类型、形态是否有相同结论需进一步验证与探讨。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘选择与设计提供参考。     

基于碰撞动力学的绝缘子粗糙表面污秽颗粒积聚模型及验证

自然环境下绝缘子表面污秽分布复杂多样,这与绝缘子表面的污秽颗粒沉积情况直接相关。绝缘子表面积污是污层不断积累的过程,主要依靠颗粒与污层之间的相互作用。目前有关研究大都以污秽颗粒与绝缘子光滑清洁表面的碰撞粘附作为积污的判定,这与实际情况存在差异。以绝缘子表面非洁净的粗糙表面为研究对象,基于碰撞动力学,分析颗粒之间的聚团和分离过程,建立污秽颗粒积聚模型。进而通过该模型对绝缘子表面积污过程进行仿真计算,得到绝缘子表面积污特性。最后通过风洞积污试验对仿真结果进行验证。研究结果表明,所提污秽颗粒积聚模型较好地再现了绝缘子表面积污情况。     

非设备故障缺陷引起紫外放电测试结果差异的因素分析

为了提高紫外成像对放电检测的准确性,探讨量化放电强度的可能性,使用3台不同紫外成像仪对影响紫外成像的因素进行了对比研究。研究表明:不同厂家、型号的紫外成像仪在相同放电条件下所测的图像和光子数有显著差异;相同条件下,紫外光子数随着增益逐渐增大而增加,到达峰值后开始衰减,其规律受仪器型号和检测距离的影响,3台仪器在检测放电时有其对应的最佳增益;拍摄距离对光子数的影响与增益和仪器有关,光子数与检测距离存在复杂非线性关系;紫外成像仪从正面到侧面检测设备放电的结果基本相同。研究结果对完善紫外成像检测电晕规程和工程应用具有重要的参考价值。     

可溶性污秽成分对绝缘子交流闪络特性的影响

为研究污秽成分对外绝缘的影响,根据国内外研究现状,选取6种典型可溶盐成分,以3片XP-160标准瓷绝缘子串为研究对象,试验研究其在不同污秽成分下的交流闪络特性。研究结果表明:不同污秽成分下绝缘子表面的污层电导率存在差异,从而影响绝缘子串的闪络特性;部分特殊成分的受热分解特性以及难溶性对绝缘子的闪络电压有明显影响;污秽成分对绝缘子闪络电压的影响不仅仅体现在其对污层电导率或者等值盐密的影响,其对电弧放电过程中热电离的影响也是重要因素之一;运用等值盐密计算闪络电压的经验公式具有一定的缺陷,本文通过试验得出的修正系数可提供一定参考。     

输电线路直流短路融冰的临界电流分析

根据导线覆冰后短路融冰的物理过程,分析直流融冰的基本条件,通过融冰的热平衡过程分析,建立直流临界融冰条件的物理数学模型,提出计算冰面温度和临界融冰电流的方法,分析影响冰面温度和临界融冰电流的因素,并在人工气候室对建立的模型和提出的方法进行了试验验证,试验结果和计算结果基本吻合。分析计算和试验结果表明:在进行直流短路融冰时,融冰电流必须大于临界融冰电流,并根据覆冰和环境条件合理选择融冰电流;临界融冰电流是冰面温度、导线直径和覆冰厚度的函数,冰面温度决定了临界融冰电流,冰面温度与风速、覆冰厚度、导线直径和环境温度等均有关;覆冰厚度虽对临界融冰电流有影响,但不明显,影响临界融冰电流的主要因素是环境温度和风速。     

同杆双回交流500kV输电线路反击耐雷性能的计算及分析

利用EMTP程序对同杆双回交流500kV输电线路的反击耐雷性能进行了详细的计算和分析,并考虑到雷击塔顶时导线上交流周期电压的随机性,提出了利用统计法确定超高压线路的反击耐雷性能。