GIL绝缘子用环氧复合材料固化形变的试验研究与仿真模拟

环氧复合材料固化收缩引起的内应力集中是气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated matel enclosed transmission line,GIL)绝缘子形成界面缺陷的主要原因之一.为研究GIL绝缘子用环氧复合材料在工艺流程中的固化形变,采用非等温(differential scanning caborimetry,DSC)法测定了其固化热流特性,通过计算得到了固化动力学方程.同时应用布拉格光纤光栅对固化形变开展了试验研究,获得了用于固化形变仿真模拟的关键参数.建立了固化动力学-热-化学-形变多物理场耦合模型,仿真模拟了GIL绝缘子用环氧复合材料的固化形变分布.结果 表明,GIL绝缘子用环氧复合材料固化过程中的DSC热流特性可分为前、后固化峰,其反应均符合自催化模型;固化反应中热收缩量大小为4215×10-6,占比较大,化学反应收缩为2973×10-6,凝胶点为0.546;以此为基础,取脱模后等效边界载荷1 MPa,仿真得到的固化形变与试验值拟合良好.该研究所得参数和方法能够有效仿真模拟环氧复合材料固化形变,为GIL绝缘子产品设计、工艺优化提供参考和依据.     

750kV四分裂耐张塔跳线和导线表面电场分布

与6分裂导线相比,750 kV线路采用4分裂导线在工程初期投资降低,在经济性上具有一定优势,但导线周围电磁环境是否满足要求则需要进行深入研究。运用三维有限元软件,采用谐响应分析方法,考虑了杆塔、金具、绝缘子串等因素和相间影响,仿真计算了750 kV 4分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,分析了跳线表面场强的影响因素;给出了表面场强较高的4分裂上相跳线的合理优化建议;并计算了750 kV 6分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,对比分析了4分裂和6分裂的计算结果。结果表明:4分裂上相跳线表面最高场强高于外角侧与内角侧的原因是受相间影响;相近条件下,750 kV线路采用6分裂导线时的电磁环境要优于4分裂;4分裂上相跳线选用JL/G3A-900/40型扩径导线后其表面最高场强降至2600V/mm以下。所得研究成果可为后续工程导线型号的选取及跳线的安装布置所借鉴。     

热稳定试验中的550kV环氧浸渍纸油-SF6套管介质损耗特性

为研究550kV环氧浸渍纸油-SF6套管的介质损耗特性,掌握温度、试验电压等因素对这种套管介质损耗因数的影响规律,利用中国试制的第1支550kV环氧浸渍纸油-SF6套管样机进行了不同温度下的绝缘热稳定试验。试验结果表明:不同温度下样机介质损耗因数随测量时间的增长而减小,且趋于饱和;样机在某一温度达到热稳定状态后,测量电压的大小对介质损耗因数结果影响很小;在测量温度范围内,样机的介质损耗因数随套管温度的升高先减小后增大,与环氧树脂材料介质损耗因数随温度变化的规律相同;样机在常温至运行温度范围内均有良好的介质损耗特性;试制该样机所采用的主绝缘材料性能稳定可靠。     

500 kV线路ZnO避雷器电位分布计算与试验分析

采用一种新的模拟面电荷—表面电荷法对研制的两种５００ｋＶ悬挂式ＺｎＯ避雷器阀片柱沿面电位分布进行了计算。计算与现场实测结果进行对比,验证了计算结果的正确性。     

Al(OH)_3填充EPDM基复合材料动态力学性能的研究

本文用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了Ａｌ（ＯＨ）_３。填充ＥＰＤＭ基复合材料的动态力学性能。研究结果表明,Ａｌ（ＯＨ）_３的体积分数和粒径对ＥＰＤＭ的玻璃转变过程和复合材料动态力学性能的影响很大。复合材料在玻璃态时的动态模量随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而增大,力学损耗随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而减小。     

高海拔330 kV输电线路悬垂串金具电晕特性研究

我国西北部分高海拔地区330kV同塔双回输电线路悬垂串金具运行中存在明显放电现象,为降低电能损耗,采用三维有限元分析计算软件对实际同塔双回线路进行建模研究,并对悬垂串金具表面电场分布进行仿真计算。根据计算结果,在特高压交流试验基地环境气候实验室和特高压户外试验场对优化前后悬垂串金具开展可见电晕试验研究。结果表明,悬垂串金具安装防晕球后,金具表面最高场强从28.3kV/cm降至22.4kV/cm,降幅为20.8%,同时金具电晕放电起始电压与熄灭电压比优化前分别提高12.6%和5.6%。随着海拔高度上升,金具电晕放电电压下降,4 300 m海拔下起始电压与熄灭电压分别比0 m处下降31.0%、31.1%,可为高海拔线路金具设计与优化提供参考。     

温度梯度场下硅橡胶与交联聚乙烯界面上空间电荷的形成机理

电缆附件（终端或接头）绝缘与电缆绝缘构成的复合绝缘中,不同介质的分界面以及电极与介质的分界面一般为绝缘的薄弱点,原因是其附近积聚的空间电荷引起的局部电场强度过高。另外,电缆负载运行时的温升效应使得直流电压下附件复合绝缘电导发生梯度变化,改变了复合绝缘及界面的空间电荷的积聚和场强分布。为了解温度梯度下电缆附件复合介质中空...     

特高压交流架空线路用复合绝缘子均压特性研究

介绍了特高压交流架空线路用1 000 kV棒形悬式复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究等情况,运用三维有限元法,比较了整体单支、1/3和2/3元件组串、1/6和5/6元件组串和一种1/6瓷质绝缘子及5/6复合绝缘子组串,结果可以看出,两复合绝缘子元件组串对电场分布没有任何改善,在结构上复合绝缘子采用整体单支比两元件组串的好;导线侧使用瓷质绝缘子,接地侧使用复合绝缘子组串,可以充分利用瓷质绝缘子良好的耐电弧性和复合绝缘子良好的憎水防污性,比采用整体单支复合绝缘子的电场分布均匀,使复合绝缘子元件端部密封处的电场强度降低了60%以上。计算分析了特高压绝缘子的电场分布,均压环经优化配置后,使整体单支复合绝缘子导线侧的电场强度小于320 V/mm,瓷质绝缘子和复合绝缘子组串,复合绝缘子承受的最大场强小于110 V/mm。     

温度梯度场对高直流电压下聚乙烯中空间电荷及场强畸变的影响

高压电缆运行中由于导体发热引起绝缘由内到外形成温度梯度.直流电压下温度梯度的存在必然会影响电荷的注入和迁移,同时引起绝缘电阻的梯度变化进而引起场强的梯度变化,加剧了位于绝缘层外表面的电荷积聚和场强畸变,降低了电缆的使用寿命.因此研究温度梯度场下直流绝缘中空间电荷分布及场强畸变特性,对新型直流电缆绝缘设计具有较高的理论和...     

500kV线路绝缘子电压分布的有限元法计算

应用有限元法计算分析了500kV线路绝缘子的电压分布。计算模型充分考虑了绝缘子、导线、杆塔以及周围环境因素的影响,按照彼此的实际尺寸建模,计算结果给出了500kV线路绝缘子带均压环和不带均压环时的电压分布。这种方法可为输电线路用绝缘子的优化设计提供有效的计算工具。