雷击模拟试验中放电路径观测技术

为给各种环境条件下模拟雷击放电试验中放电路径的观测提供经济可靠的观测方法,采用单反相机并借助于光学滤镜等其他现代电子设备,观测不同环境条件下大量的放电试验现象,总结了放电试验在户外试验场和室内实验室以及在白天和夜间不同光线环境下进行时的观测方法。结果表明,借助单反相机及其配件,采用6~10s的长时间曝光模式并合理设置ISO感光度和光圈大小及其他参数可实现对放电路径的观测,即在户外强光环境下,需借助于ND滤镜,相机ISO感光度需设置较小的值,且采用小光圈,而在弱光或黑暗的户外和室内条件下,相机ISO感光度和光圈均可适当增大。     

110kV双回线路格构式复合材料杆塔的污秽性能

为了呈现、阐释和解决110 k V双回线路格构式复合材料杆塔在污秽性能试验中塔头局部放电这种罕见的现象和问题,首先介绍了典型设计的110 k V双回线路格构式复合材料杆塔结构特点,开展了真型试验塔头的污秽性能试验,观察到在塔头的玻璃绝缘子钢帽、节点金属螺栓等金属节点处有显著的局部放电现象。然后仿真计算研究了试验塔头的电位和电场分布,结合试验塔头涂污、但不进行喷雾的工频耐压试验以及金属螺栓周围采取涂覆室温硫化硅橡胶(RTV)涂料(提升介质表面介电强度)防护措施后的污秽性能试验,分析获得了塔头金属节点局部放电的机理:在导线试验电压激励下,塔头电位分布不均匀,绝缘子串两端电位差约为49.7 k V,约占试验电压的50%;在污秽和水雾同时存在的污秽性能试验条件下,防污性能较差的玻璃绝缘子串上产生了强烈的污层局部放电和电流;这些污闪电流电荷在金属节点上聚集,导致金属节点电场强度增强,达到电晕放电起始电场强度,引起局部放电。即承受电压较高、防污性能较差的玻璃绝缘子串是导致局部放电的根本原因和源头。据此,提出了采用加均压环的耐污型复合绝缘子替换玻璃绝缘子串的推荐防护措施,试验表明,该措施能有效避免塔头发生局部放电,而且塔头污秽闪络电压可高达145 k V,具有足够的防污裕度。     

不同涂覆效果下复合化盘形悬式绝缘子电气性能差异分析

在盘形悬式绝缘子表面涂覆RTV涂料是一种极为有效的防污闪措施。但由于施工、制造过程没有统一标准,导致实际运行的绝缘子产品表面涂覆效果差异较大,如有的涂料把铁帽覆盖住,有的涂料未覆盖绝缘子上表面等。不同涂覆效果可能会直接影响绝缘子的电气特性。以三种典型不同涂覆试品为对象,在国家电网公司重点实验室分别进行油中击穿耐受电压试验、直流干闪络电压试验,同时,通过ANSYS仿真软件,对试品分别建模分析场强分布情况。结果显示:当RTV涂层上边缘正好与铁帽和瓷件的结合处重合时,其直流干闪络电压最低,油中击穿试验更多体现为伞裙击穿,并且击穿电压相对更低。建议绝缘子进行RTV涂覆时,铁帽底部周围保持一定环形空隙。     

火力发电厂一次风机频繁雷击跳闸故障原因分析

针对某大型火力发电厂一次风机频繁雷击跳闸的故障,通过现场的试验分析,发现一次风机附近的烟囱将雷电流引入到主接地网,使附近地电位抬升,造成一次风机进线电缆接头多次发生反击闪络,并最终导致绝缘击穿,引发设备事故,据此,提出了整改措施,并建议烟囱避雷设施的接地网应与主接地网分开。     

基于增强绝缘材料非线性电导率的特高压直流电缆接头优化设计研究

特高压直流输电工程的实施使得特高压直流电缆装备的需求日渐迫切.为研究特高压直流电缆接头的结构设计,从聚合物绝缘材料的非线性电导率特性对直流电缆接头绝缘电场分布的影响入手,分析改性硅橡胶对特高压直流电缆接头绝缘结构优化设计的影响.结果表明:直流电缆接头增强绝缘中电场强度会随着电缆负荷电流的增大而发生极性反转.掺杂的钛酸铜钙纳米纤维无机填料大幅增强了硅橡胶的电导率非线性,提高了硅橡胶的活化能和电场强度系数参数,降低电导率进入非线性区的阈值电场强度.改性硅橡胶增强绝缘材料明显抑制特高压直流电缆接头中的双层介质界面切向电场、应力锥和高压屏蔽管表面电场的畸变.采用改性硅橡胶作为特高压直流电缆接头增强绝缘材料,可弥补调整电缆接头结构尺寸仍不能有效抑制接头中电场畸变的不足.研究结果可有效解决特高压直流电缆接头设计中的电场控制难题.     

基于有限元的交直流电缆绝缘缺陷电场分析方法比较

绝缘缺陷对交直流电缆内部的电场分布存在差异,直流电缆电场分布的数值分析应使用传导电流场方法,本文通过数值分析方法比较了绝缘缺陷对交直流电缆绝缘电场分布的影响关系。分析结果表明:不同绝缘缺陷材质,不同电缆类型,电缆绝缘的电场分布特征有较大差异,直流电缆绝缘中的低电阻颗粒物缺陷对其绝缘的电场强度影响最大,交流电缆中的低电阻颗粒物缺陷和直流电缆中的气隙缺陷对绝缘中的局部电场影响特征相同,绝缘缺陷位置对交直流电缆绝缘电场分布的影响存在显著差异。研究结果对交直流电缆绝缘缺陷的电场分析方法具有借鉴意义。     

500 kV直流电缆接头增强绝缘设计关键参数及其控制研究

500 kV直流电缆接头设计的核心内容是增强绝缘的材料性能和几何结构.本文计算和仿真了直流电缆接头内电缆主绝缘与增强绝缘双层介质的电场分布特征,分析了直流电缆接头由界面放电引起的击穿故障的发展机理,测试了直流电缆接头中的交联聚乙烯(XLPE)与硅橡胶(SR)介质界面的击穿特性.结果表明:增强绝缘与电缆接头主绝缘的电导率和界面切向电场强度是增强绝缘设计的关键参数;增强绝缘材料的电导率在温度和电场容许范围内应始终小于XLPE;主绝缘与增强绝缘界面的切向电场强度是影响直流电缆接头运行可靠性的关键控制参数,在最不利的条件下其阈值为2.5 kV/mm.研究结果为解决直流电缆接头尤其是增强绝缘的设计问题提供了新方法.     

输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气性能研究

基于输电杆塔用复合材料对力学性能、绝缘性能以及耐候性的要求,研究了架空输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气绝缘性能,分析其在浸水、盐水煮沸和漏电起痕等试验条件下的电气绝缘性能变化情况。结果表明:在浸水试验后,环氧树脂复合材料的介质损耗因数略有增大,电阻率仅下降一个数量级;在盐水中煮沸后其泄漏电流没有明显增大;复合材料具有优良的憎水性能,但憎水迁移特性较差;与绝缘涂层结合可经受3.5级的耐漏电起痕烧蚀,复合材料切片的电气强度达到25.3 MV/m(厚度1 mm)和19.6 MV/m(厚度2 mm),可以满足架空输电杆塔材料对绝缘性能面的要求。     

触电的预防——移动式灌溉设备的触电危险

移动式机械本身就潜在着触电危险,不能保证安全、可靠地接地。当这种机械运行在高压即480伏时,正如大多数消耗电力的设备一样,能使流经机身的泄漏电流增加。在这时人们已被可能触电的危险包围,不能随便地进行操作(有时是修理)。在任何大的系统上,触电危险可由下列两方面产生,如有可靠的保护系统,必须对这两方面进行保护。     

大型接地系统的仿真与分析

大型接地系统的传统理论计算方法一直是比较复杂和抽象的,计算结果需要进一步处理,不够直观。本文借助CDEGS软件包根据实际情况建立地质模型和接地系统模型,对各种不同土壤分布状况,在发生单相接地故障时,计算出任何形状结构的接地系统的接地特性参数,CDEGS软件包对计算结果以直观的图形表示,给出安全性能评估报告,对不合格的情况提供改进建议和改造验算。