鸟啄损伤对复合绝缘子运行性能的影响研究

复合绝缘子因其性能优越得以在电网领域广泛应用,目前由于鸟类数量增加,鸟啄复合绝缘子的情况日益严重,鸟啄后绝缘子结构遭到破坏,会造成电网线路故障,因此本文研究鸟啄损伤对复合绝缘子性能的影响,为电网运维管理提供参考。首先通过试验对复合绝缘子鸟啄后机电性能进行分析;然后通过人工模拟鸟啄伞裙损伤来研究不同受损占比、不同受损数量对复合绝缘子沿面电场强度与污闪电压的影响;最后开展复合绝缘子护套电蚀损实验、酸浸实验、热老化试验,评估护套损伤对复合绝缘子性能的影响规律。结果表明:鸟啄后复合绝缘子结构遭到破坏,其电气性能、力学性能和防污性能都受到影响,同时护套损伤后,在局部场强、水分、酸、放电产热、机械应力等诸多因素共同作用下,芯棒材料劣化降解,芯棒力学性能下降,存在复合绝缘子异常断裂的风险。

鸟粪形貌特性对220 kV复合绝缘子闪络影响的仿真分析

通过COMSOL有限元仿真软件研究不同形貌特性的鸟粪对绝缘子闪络的影响。通过研究鸟粪的长度和黏度对闪络的影响以及鸟粪下落导致绝缘子闪络的过程,本文得出了不同黏度多段鸟粪构成的组合空气间隙击穿电压的计算方法。结果表明:鸟粪黏度越高,鸟粪的连续性越好,构成的空气间隙击穿电压越低,容易造成复合绝缘子闪络。因此若想提高防鸟罩对高黏度长鸟粪的防护能力,防鸟罩需具有减少鸟粪长度的能力。本研究在防鸟罩表面设计导流槽,将原本一段高黏度且长度较长的鸟粪通过导流槽分割成多段长度较短的鸟粪,通过减少鸟粪长度从而增加空气间隙长度,进而可以提高击穿电压,降低鸟粪闪络概率。

500kV线路复合绝缘子鸟啄情况调查及原因分析

复合绝缘子作为防污闪的主要设施,已在我国输电线路中得到了广泛应用。2005年在我国跨区电网输电线路的检修运行工作中多次出现了复合绝缘了被鸟啄食的情况,直接威胁了电网的安全运行,国家电网公司组织了联合调查组对鸟害重点地区(河南、湖北以及浙江三省)的四条500kV交、直流线路进行了现场调研。结果发现,鸟啄现象主要出现在线路不带电的情况下,且复合绝缘子的不同伞形和悬挂方式对鸟的影响较大,其他更多的影响因素还有待更深入的研究才能确定。

330kV龙乌线不明闪络原因研究分析

330kV龙乌线自 1 999年 1 1月 2 5日投运以来 ,至今已连续发生多次不明原因闪络跳闸事故。攻关小组进行了大量的现场调查、污秽取样分析以及大量模拟试验研究工作。根据试验研究结果 ,对龙乌线闪络事故成因做了进一步的分析 ,较为准确地确定了龙乌线闪络事故的基本原因。并提出了具体的切实有效的防范措施 。

我国复合绝缘子的应用及运行中的若干问题

复合绝缘子与传统的瓷质绝缘子相比,具有质量轻、强度高、耐污闪能力强、无零值、制造工艺简单、运行维护方便等优点。近年来在我国发展十分迅猛,到2001年使用量已达160万支。但是,随着复合绝缘子使用量的剧增,在使用过程也出现了闪络和产品损坏(芯棒击穿、筒击穿、界面击穿、芯棒断裂、芯棒脆断、安装损坏等)等问题。文章给出了复合绝缘子的主要问题及其解决措施。

复合绝缘子防鸟害关键因素分析及防范措施

通过对濮阳供电公司鸟啄复合绝缘子情况的统计分析,找出复合绝缘子鸟啄的规律特点,总结了复合绝缘子防鸟害的关键因素。通过复合绝缘子防鸟害管理措施、保护措施和技防的综合应用,有效的减少鸟啄复合绝缘子的数量,提高鸟啄复合绝缘子的发现率、及时率,降低鸟啄复合绝缘子的更换成本并提高工作效率,提高了输电线路供电可靠性。

330 kV输电线路鸟粪闪络仿真研究

2011年以来宁夏地区330 kV线路先后多次发生鸟害故障跳闸,因此文中对330 kV输电线路复合绝缘子的鸟粪闪络展开了仿真研究。仿真了绝缘子I串和V串布置情况下鸟粪对绝缘子附近空间电场的影响,分析了鸟粪的长度、位置以及悬浮鸟粪的存在对电场的畸变效应,接着讨论了分裂导线以及屏蔽环对于电场的影响。结果表明,当鸟粪通道位于绝缘子附近时,电场畸变比较明显;悬浮鸟粪的存在会增加电场的不均匀度,更易引发闪络;分裂导线降低了电场的不均匀度,对鸟粪闪络具有抑制作用;屏蔽环缩短了高低压端之间的距离,增加了闪络的可能性。

1000kV特高压交流输电线路复合绝缘子鸟害原因分析及对策

复合绝缘子在特高压交流试验示范工程中广泛使用。对特高压交流试验示范工程线路例行检察中发现500余支复合绝缘子被鸟啄食,复合绝缘子的伞群和芯棒护套遭到破坏,给特高压输电线路安全运行带来隐患。通过对复合绝缘子鸟害情况分析研究发现,鸟害主要与鸟的数量、线路是否带电、复合绝缘子材质等有关。为了保障特高压输电线路的安全可靠运行,提出了防止复合绝缘子鸟害的措施。

110 kV复合绝缘子鸟害闪络试验及防鸟罩的结构优化

随着架空输电线路规模的日益扩大,鸟类在野外的繁衍生息范围与输电走廊相互重叠,使得输电线路的安全稳定运行受到威胁。鸟害闪络故障是指鸟类栖息或飞越输电线路杆塔时,由排出的粪便或掉落的物体所引起的闪络故障。为降低鸟粪闪络引起的输电线路故障率,文中设计了Г型铁架模拟线路杆塔,并配置了符合真实鸟粪的模拟液,研究了鸟粪在距110 kV复合绝缘子不同距离下的闪络概率。试验分析表明:鸟粪距绝缘子中心处25 cm时,鸟害闪络概率为50%;随着距离的增大,闪络概率大幅下降。基于大量试验数据分析,提出了对110 kV线路复合绝缘子防鸟罩结构设计的优化建议,即防鸟罩半径应大于25 cm。

110 kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络仿真研究

鸟害是影响输电线路安全运行的重要因素。为定量分析鸟粪在绝缘子附近滴落时的空间电场分布情况,对110 kV复合绝缘子鸟粪闪络开展仿真计算,研究不同因素对电场的影响。结果表明:鸟粪连续通道越长、距离绝缘子越近,发生闪络的概率越高;均压环的存在缩短了高、低压端之间的距离,会提高闪络概率;鸟粪滴落路径对闪络概率影响较大,当鸟粪与导线异面时闪络概率最低;最后结合仿真结果,提出新的鸟粪闪络防护范围,并对输电线路防鸟害工作提出了建议。

复合绝缘子导线上缠绕绝缘护套对鸟粪闪络的防护效果分析

鸟害故障已成为威胁输电线路安全稳定运行的重要因素之一,其危害程度仅次于雷击和外力破坏,而鸟粪闪络是所有鸟害故障中最典型的故障类型,所占比例最高。笔者提出了一种在复合绝缘子高压侧导线上缠绕绝缘护套用以防范鸟粪闪络的方法,试验给出导线上缠绕绝缘护套后均压环电位降低,有效避免了鸟粪跟均压环之间的放电,使得鸟粪闪络危险区域范围大幅减小,该措施对于防范鸟粪闪络是有效的。此外,以模拟试验平台为研究对象,建立三维仿真模型,计算了绝缘护套不同介电常数、厚度以及不同金具长度等情况下对复合绝缘子的影响,计算结果表明,缠绕绝缘护套使得均压环电位降低,降低了鸟粪闪络的可能性,此外,复合绝缘子沿面电位计电场分布得到改善,有利于其安全运行。

复合绝缘子伞裙护套材料耐冲击力学特性研究

鸟啄复合绝缘子为输电线路的安全运行带来了严重的隐患。为进一步理解材料特性与鸟啄损伤程度之间的关系,文中基于冲击动力学理论,对复合绝缘子的伞裙护套材料的耐冲击力学特性进行了研究。建立了包含材料弹性模量、密度、泊松比、鸟嘴形状系数等相关参数的复合绝缘子鸟啄冲击模型。模型根据鸟啄速度分为弹性变形、塑性变形与流体变形3个阶段,描述了复合绝缘子伞套材料的鸟啄深度与鸟啄速度之间的关系。设计了模拟鸟啄的人工冲击试验,以硅橡胶与脂环族环氧树脂两种伞套材料为例,对比了两种材料的耐冲击特性。结果发现,硅橡胶伞套材料随冲击高度的增加,经历了弹性变形至塑性变形阶段。鸟啄冲击模型可以很好的描述硅橡胶材料所受冲击速度与冲击深度之间的关系。脂环族环氧树脂材料的冲击过程同样存在弹性、塑性变形阶段,但最终以裂纹扩展断裂形式开裂,与鸟啄冲击模型中侵入深度逐渐增加最终贯穿的过程不符,因此不适合该模型。相较于硅橡胶材料,脂环族环氧树脂伞套材料具有更好的耐冲击力学特性,更能抵御鸟啄侵害。

电力系统防鸟害技术的探索

通过对防鸟刺配合双大伞裙合成绝缘子的研究与探索,介绍了输电线路防鸟害工作经验,阐述了防鸟刺配合双大伞裙合成绝缘子的原理。结合实际探索应用效果,分析了防鸟刺配合双大伞裙合成绝缘子的优点、不足及注意事项,针对输电线路因鸟粪引起的闪络故障,提出了新的解决思路,降低了输电线路鸟害故障率。

鸟类啄食复合绝缘子伞套的原因初探

分析了发生鸟类啄食复合绝缘子伞套的特点及原因,比如鸟的生活习性,鸟体内需要粗纤维复合绝缘子处于鸟的活动区域,复合绝缘子便于鸟类站立,并指出这种事件多发生在农作物成熟季节等。

特高压输电线路复合绝缘子防鸟害措施研究

复合绝缘子防污性能强、便于安装,是解决电力系统污秽外绝缘问题的最有效方法之一,已广泛应用于架空输电线路,目前在特高压直流线路中也大量应用。某特高压直流线路发现鸟啄复合绝缘子伞裙及芯棒护套的情况,发现部分伞裙及芯棒护套受损严重,给线路的安全运行带来隐患。文章根据工程情况对鸟啄复合绝缘子的原因进行了分析,提出了防护措施及改进建议,并结合规程规范的相关要求提出了受损绝缘子的处理建议。

复合绝缘子闪络故障原因分析及防范措施

针对架空输电线路复合绝缘子闪络故障进行分析,认为原因为:候鸟迁徙季节,鸟粪是输电线路复合绝缘子污染源,昼夜温差较大时,杆塔、金具、绝缘子表面形成凝露,进而形成水滴,在塔材、复合绝缘子表面形成夹杂残余鸟粪和灰尘的水流,多处水流在电压作用下形成贯穿性放电通道,造成线路跳闸。由此暴露出线路防鸟害措施不足,不能有效防止鸟粪积污的问题。为确保输电线路长期安全运行,通过试验检测分析,对架空输电线路复合绝缘子采取加装防鸟刺、防鸟隔板,清扫和带电水冲洗等防鸟措施,以防止鸟粪污染绝缘子造成闪络放电。

基于防鸟的架空输电线路复合绝缘子均压环多因素选型研究

110 kV架空输电线路多采用复合绝缘子进行绝缘支撑,为均匀复合绝缘子表面电场,会在其高压侧或低压侧安装均压环。不同型式、不同安装方式的均压环对复合绝缘子表面电场的影响不同。为获得以降低鸟粪闪络概率为目标的复合绝缘子均压环最优参数组合及安装策略,通过搭建三维仿真模型及真型试验平台,采用仿真和试验方法开展110 kV架空输电线路复合绝缘子均压环多因素选型研究。结果可为110 kV架空输电线路复合绝缘子均压环的安装、运维提供依据。

鸟啄对220kV站用复合支柱绝缘子表面电场特性的影响

由于220kV站用复合支柱绝缘子,伞裙和护套材料易被鸟啄导致损伤,严重威胁电网安全。因此本文基于有限元方法研究鸟啄对220kV站用复合支柱绝缘子表面电场特性的影响。研究结果表明:鸟啄损伤不仅对损伤部位的电场有影响,也会影响整个绝缘子的表面电场,顶端有损伤的绝缘子表面电场最大值和平均值均比未损伤时的增加。且整个伞裙的电场平均值随着损伤面积的增加而增加。顶端损伤对整个绝缘子伞裙的表面电场最大值和平均值影响最大。但底端损伤对损伤位置的表面电场最大值影响最大。

河南省高压输电线路复合绝缘子鸟啄情况分析

复合绝缘子作为防污闪的主要设施,已在我国架空输电线路中得到了广泛应用,鸟啄复合绝缘子是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,河南电网在输电线路的检修运行工作中多次出现了复合绝缘子被鸟啄的情况,直接威胁了电网的安全运行。河南电网对全省范围内500 kV线路鸟啄情况进行了统计,尤其对濮阳地区的鸟啄线路附近的鸟粪成分进行了分析。结果发现,鸟粪中有硅橡胶成分,这是鸟啄复合绝缘子吞食、消化后进入鸟类粪便造成的,并分析了鸟啄绝缘子的可能原因,提出了架空输电线路防鸟啄的措施。

220kV输电线路不明原因跳闸事故分析

由于复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,在电力系统中得到广泛的应用。随着复合绝缘子运行时间及使用数量的不断增加,不明原因闪络事故频繁发生。笔者结合长沙地区一起典型的220 kV输电线路不明原因跳闸事故,将事故现场情况与理论分析计算结合。分析了复合绝缘子伞裙结构、憎水性与表面场强分布等因素对鸟粪下落造成复合绝缘子闪络的原因,提出更改伞裙结构、增加硅橡胶伞裙和增设防鸟踏板等防鸟害措施,并对增加硅橡胶伞裙的保护范围进行理论计算。