10kV合成绝缘子覆冰交流闪络特性及冰闪过程的研究

根据人工气候室内的试验结果,分析了覆冰量、覆冰水电导率及覆冰状态对 10 kV 合成绝缘子交流冰闪电压的影响,提出了合成绝缘子的冰闪过程。研究结果表明:由于冰凌桥接裙间空气间隙,短接爬电路径,其冰闪电压将明显降低;在覆冰状态下,间歇性局部电弧烧伤表面,从而使其憎水性难以完全恢复性丧失。这是合成绝缘子冰闪电压降低的主要原因之一。

绝缘子冰闪特性和提高冰闪电压措施研究综述

在覆冰、污秽、积雪、高海拔等因素综合作用下,绝缘子的外绝缘性能将显著降低。2008年初的极端冰灾天气导致我国输电线路和变电站的绝缘子发生大面积冰闪、跳闸、设备损坏等事故,造成了巨大的经济损失。因此对绝缘子冰闪特性研究现状和提高冰闪电压措施进行了分析,提出了针对超、特高压绝缘子冰闪特性研究的建议,可作为我国绝缘子冰闪特性研究的参考。

覆冰程度对瓷、玻璃和复合绝缘子交流冰闪特性的影响

污秽覆冰环境下绝缘子电气性能是输电线路外绝缘选择的基础。国内外在该领域开展了大量研究,然而关于覆冰程度对不同材质绝缘子交流闪络特性影响的对比研究较少。因此,在大型多功能人工气候室对瓷、玻璃和复合绝缘子进行交流覆冰闪络试验研究,对比分析覆冰程度对3种绝缘子交流冰闪特性的影响,并讨论覆冰程度不同表征方式之间的等价性关系。结果表明:3种绝缘子50%冰闪电压均随冰厚、覆冰质量和污秽的增加而下降;复合绝缘子受冰厚、覆冰质量的影响比瓷和玻璃绝缘子明显,其冰厚、覆冰质量影响特征指数略大于瓷和玻璃绝缘子;复合绝缘子污秽特征影响指数略小于瓷和玻璃绝缘子;绝缘子覆冰质量和监测导体冰厚均可表征绝缘子覆冰程度,且根据覆冰绝缘子串冰闪电压一致原则推导出两种表征覆冰程度参量的等价性关系。

超高压线路绝缘子冰闪过程及其影响因素

输电线路绝缘子在覆冰、污秽、高海拔等因素综合作用下,绝缘性能将显著降低。为进一步分析长串绝缘子的冰闪机理,在特高压交流试验基地大型环境气候试验室内进行了污秽、覆冰条件下28片XWP2-160长串绝缘子的冰闪试验研究,对模拟真型布置下的长串绝缘子冰闪过程和闪络路径进行了初步分析,比较了绝缘子单独悬挂与模拟真型布置在覆冰状态和放电过程上的差异,结果表明:两者放电路径不同,后者带电覆冰时产生的气隙较少,同时存在冰凌对均压环放电,总体上对电弧发展更加有利。

全尺寸超、特高压交流绝缘子串的覆冰闪络特性

线路绝缘子的覆冰闪络是影响线路安全稳定运行的重要问题。为此提出了基于恒压升降法获取交流绝缘子串覆冰闪络电压的程序和方法,通过此方法可得到绝缘子串的50%覆冰闪络电压。试验在中国电力科学研究院特高压直流试验基地污秽及环境试验室人工气候罐内(直径22m、高34m)进行,在全尺寸条件下,利用上述方法分别完成了交流500、750、1 000kV等级线路绝缘子串的覆冰闪络特性研究。提出了用统计覆冰桥接程度来评估带电绝缘子串覆冰严重度。结果表明:随覆冰时间的增长,在固定电压等级运行电压下覆冰的绝缘子串桥接程度首先急剧增加,之后达到一定的饱和值。在试验尺寸范围内,串长和闪络电压之间具有较弱非线性关系。结合泄漏电流典型特征分析,严重覆冰条件下绝缘子串闪络在带电融冰期可分为"调整阶段"和"危险阶段"2个阶段。

110kV防冰闪型复合绝缘子的冰闪特性

绝缘子覆冰闪络一直是覆冰地区输电线路发生故障的主要原因之一。为此,研究了110kV复合绝缘子的覆冰电气特性。针对所研制的110kV的防冰闪型绝缘子进行污秽模拟及覆冰过程试验,根据最低闪络电压法及U型曲线法进行覆冰电气试验。结果表明:在相同条件下,防冰闪型复合绝缘子的覆冰工频闪络电压比普通型复合绝缘子复合绝缘子约高10%～20%;覆冰越严重,防冰闪复合绝缘子的工频闪络电压比普通型复合绝缘子提高的幅度越大;覆冰越严重,防冰闪复合绝缘子的工频闪络电压比普通型复合绝缘子下降的趋势越缓。因此,优化复合绝缘子的伞形结构可改善其冰闪特性。

试验方法对普通悬式瓷绝缘子交流冰闪特性的影响

绝缘子覆冰后其电气性能明显降低,为了找到一种合适的试验方法既简单又快捷得到绝缘子的冰闪特性,以XP-160型绝缘子为试品,在人工气候室试验研究了绝缘子覆冰后采用不同的电气性能试验方法对绝缘子冰闪特性的影响,比较和分析了不同试验方法的差异。试验结果表明,试验方法对覆冰绝缘子的冰闪电压试验结果有明显影响,采用不同试验方法得到的试验结果有差异。对于相同覆冰程度和覆冰状态的绝缘子,在相同试验条件下,采用平均闪络电压法得到的平均闪络电压Uav最高,采用最大耐受法得到的最大耐受电压Uws最低,以Uws为比较基准,Uav、"U"形曲线法得到的最低闪络电压Uf,min和恒压升降法得到的50%耐受电压U50%分别比Uws约高11.1%、7.7%和3.7%。

220kV防冰闪型复合绝缘子冰闪特性

由覆冰引起的输电线路绝缘子绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一。为此,研究了220kV复合绝缘子的覆冰电气特性。针对220kV的防冰闪型复合绝缘子进行污秽模拟及覆冰过程试验,采用恒压升降法获得复合绝缘子50%闪络电压U50%及其标准偏差σ50%,并测量了其在覆冰条件下的电压分布情况。结果表明:在相同条件下,防冰闪型复合绝缘子的冰凌桥接时间比普通绝缘子的冰凌桥接时间延缓了约5倍,但是其单位长度覆冰质量比普通绝缘子增加了约0.6kg/m。覆冰情况下防冰闪型复合绝缘子的50%闪络电压U50%比普通型复合绝缘子高11.4%,电压梯度Eh高7.8kV/m。因此,优化复合绝缘子的伞形结构可改善其冰闪特性。

输电线路绝缘子冰闪的成因分析和防范措施

通过对山西省≥ 2 2 0kV线路绝缘子覆冰闪络的类型、特征、相关的气象和地形情况分析 ,找出了绝缘子冰闪的典型气象特征及闪络机理 。

110kV复合绝缘子串交流冰闪特性的比较

覆冰地区现有的复合绝缘子的伞形结构较易被冰凌桥接,使其电气绝缘性能下降,在运行电压下发生冰闪导致停电,严重时将威胁电网的安全运行。基于多功能人工气候室内4种结构的110 kV复合绝缘子串的覆冰特征,比较研究了它们的覆冰特性、冰闪特性和闪络过程的影响。结果表明:相同覆冰条件下,110 kV防冰闪型复合绝缘子的特征指数a(表征污秽程度ESDD对冰闪电压Uf影响的特征指数)小于普通型复合绝缘子串,其冰闪电压比普通型绝缘子提高的百分比随着染污盐密的增加而增大,即污秽程度越重,防冰型复合绝缘子的冰闪电压比普通型复合绝缘子提高的幅度就越大。因此,合理的复合绝缘子的结构可提高其冰闪特性,该文的研究结果可为我国覆冰地区输电线路复合绝缘子的选择和设计提供参考。

输电线路绝缘子冰闪防治措施的研究

结合湖南省电网的基本情况,进行覆冰绝缘子(长)串交流闪络特性的仿真试验研究,找到冰闪形成的机理和规律,根据影响冰闪的因素,探索合理的防冰闪技术措施;建立有限元仿真模型,进行受力分析,提出了防治冰闪的综合措施。

湖南电网输电线路防融冰闪现状及对策研究

对湖南电网输电线路外绝缘进行校核,结果显示220kV线路不满足防融冰闪要求条数占总数的66.05%,500kV线路为36.17%;其中在重冰区与e级污区叠加区域,输电线路干弧距离不满足防冰闪要求的杆塔占所有不满足干弧距离要求杆塔数量220kV的为1.03%,500kV线路为0.45%。分析发现设备自身缺陷和防冰改造力度不足是输电设备防融冰闪能力较差的主要原因。提出了提高预报精度、加强冰情观测管理和对设备分级关注的防融冰闪策略。针对不满足防融冰闪要求的220kV及500kV架空线路,提出了运行和治理建议。

1999年3月北京地区冰闪和雾闪事故分析

简要介绍１９９９ 年３ 月北京地区发生的冰闪、雾闪事故，从４ 个方面分析了发生事故的主客观原因，进而从环境条件、绝缘子选择、调爬距。

输电线路绝缘子冰闪特征与防范

介绍了山西省输电线路冰闪跳闸的情况,对冰闪机理进行了分析,总结了融冰闪络发生的季节、时间、气象、绝缘子型式等特点,针对性地提出了防止输电线路绝缘子融冰闪络的措施。

输电线路融冰初期冰闪机理试验研究

覆冰绝缘子串的冰闪事故一般发生在输电线路融冰初期。针对这一现象提出了盐析及污秽在冰层中迁移的观点。通过盐析及污秽在冰层中迁移试验，从机理上解释了该现象的原因。试验证明污秽程度越高，迁移过程越快；融冰水电导率为覆冰水电导率的1．5～2．5倍，且凝结时间愈长，迁移时间愈充分，融冰水电导率的变化愈明显。

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明:复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。

输电线路融冰初期易冰闪机理试验研究

冰灾及输电线路冰闪事故严重威胁电网安全,有必要研究输电线路冰闪机理并采取措施防止线路冰闪事故。笔者提出了盐析及污秽在冰层中迁移现象的观点。通过盐析及污秽在冰层中迁移试验,从机理上解释了绝缘子在融冰初期最容易发生闪络的原因。试验证明污秽程度越高,迁移过程越快;融冰水电导率为覆冰水电导率的1.5～2.5倍,且凝结时间愈长,迁移时间愈充分,融冰水电导率的变化愈明显。

500kV神侯二回线冰闪简析

2003年3月11日500kV神侯二回线316号塔发生故障,结合当地的气候、故障点的位置、故障塔型式、绝缘配置及故障现象,对该次故障进行了综合分析,得出该次故障为冰闪故障的结论,并提出整改建议。

输电线路覆冰闪络事故分析与对策

目前,安全生产风险管理体系正在电网企业中逐步推广和深化,但还处于初级阶段,如何在实际工作中应用风险管理理论的思想和分析方法对电网中的事故事件进行分析,以找出事故发生的根源,是值得安全管理人员深思的一个问题。在对"冰闪"事故进行分析的基础上,找出了事故的主要原因和根本原因,并提出了预防"冰闪"的现场应对处置措施和运行管理的对策。

具有防雷功能的500 kV线路绝缘子优化设计及防雷防冰闪试验分析

安装线路避雷器是一种有效的线路防雷手段,但目前带间隙和不带间隙的氧化锌避雷器都存在各自的缺点,且安装维护难度大。为此提出了一种穿心结构带环形电阻片的氧化锌避雷器,并与带均压环的绝缘子串联,形成一种新型500 k V防雷防冰闪复合绝缘子。提出了总长度<5 m的绝缘子结构参数并进行了绝缘配合与电场仿真分析,仿真结果表明:正常工况下绝缘子表面电场最大场强为300 k V/m;在覆冰厚度为10 mm且冰凌长度达10 cm时,绝缘子表面最大场强为350 k V/m,均小于空气起晕与击穿场强。对500 k V防冰防雷绝缘子进行了工频湿耐受,操作冲击耐受与雷电冲击闪络试验,试验结果验证了防雷防冰闪绝缘子的有效性,为重冰多雷区域的输电线路保护提供了参考。