凝露条件下环氧超疏水涂层工频污闪特性研究

超疏水材料因其具备优异的憎水性和自清洁性能,在电气设备的防凝露防污闪领域具有广大应用前景,但关于超疏水涂层工频污闪机理尚不明确。利用低表面能改性的纳米SiO_(2)掺杂到环氧树脂中,在基底表面固化成型,制备出环氧超疏水涂层。对超疏水涂层进行凝露条件下的工频污秽闪络试验,并结合闪络过程中涂层表面水滴的运动行为,对不同污秽等级下超疏水涂层污闪过程所表现出的差异进行力学分析。结果表明:纳米SiO_(2)的质量分数为60%时,涂层接触角和滚动角分别为160.4°和3.3°,兼具良好的超疏水性能和耐磨性能。超疏水涂层污闪过程中表面水滴粘附污秽形成液体弹珠,导致水滴运动所受摩擦力增大,大量粘污水滴的滞留是导致涂层闪络电压下降的主要原因。污闪试验结果表明,在相同条件下,与RTV涂层和典型环氧树脂板相比,超疏水涂层具备更低的泄流电流以及更高的闪络电压。

输电线路绝缘子污闪原因分析及防治方法

输电线路绝缘子作为敞开式变电设备和架空高压输电线路的重要绝缘设备,其在户外运行中表面会受到自然界盐碱、工业污秽和飞尘等的污染,因而造成电网污闪事故,严重影响电力系统的可靠安全运行。分析研究输电线路绝缘子污闪事故的成因,提出针对不同地域实际环境情况的输电线路绝缘子防污闪方法。

超疏水绝缘表面直流沿面污闪特性研究

利用一种具有优异憎水性和自清洁特性的仿生超疏水涂层制备绝缘表面,设计雾水润湿下污秽绝缘表面的直流闪络试验,研究仿生超疏水绝缘表面的直流污闪特性。同时依据表面液滴的浸润状态,从电场角度对超疏水涂层表面的污闪电压进行预测。结果表明:超疏水涂层表面在润湿加压过程中具有自洁性,闪络经表面液滴和干区形成。本文提出的方法预测的闪络电压分别与液滴体积呈负相关,与接触角呈正相关,预测值与实测值相吻合,精度高于传统预测模型。

电气设备污闪事故的分析及对策

对电气设备的污闪及防污闪措施进行了初步探讨和分析,并着重介绍了单组分RTV电力防污闪涂料的性能,为污染地区的电气设备防污闪安全运行提供一种对策可行性的选择。

粤东地区500kV线路污闪原因分析及防治对策

2019年11月13—24日,广东省粤东地区某4回500 kV输电线路发生7次污闪跳闸,终止了广东地区连续13年零污闪的纪录。针对此污闪跳闸事故原因进行了调查分析,总结此次粤东地区污闪的特点,指出此次污闪属于典型的局部区域性污闪。通过分析污闪绝缘子污秽度测试数据、离子成分,发现本次污闪的主要原因是污染源变化导致A类污秽大量沉积,以及海风引起的B类污秽快速积污。进一步分析不同污秽类型引起的污闪发展特点,指出常规的污秽清扫措施对于B类(海洋盐雾)污秽的清扫效果有限。最后针对不同污秽类型提出了污闪防治对策。

高介电常数RTV防污闪涂料的研制及其性能研究

分别采用碳化硅、钛酸钡、炭黑等作为高介电常数填料,制备了具有不同介电常数的室温硫化(RTV)防污闪涂料,研究了三种填料对RTV防污闪涂料介电常数、击穿强度、电阻率、力学性能、耐漏电烧蚀性、初始憎水性、导热性等性能的影响。结果表明,碳化硅和钛酸钡可以显著提高RTV涂料的介电常数,但若要使涂料获得较高的介电常数,碳化硅和钛酸钡需大量添加,而大量填料的使用会严重影响涂料的韧性,且碳化硅的大量加入会导致RTV击穿强度的显著降低。添加质量分数为3%的炭黑,可使RTV防污闪涂料具有较高的介电常数和电绝缘性,同时RTV涂料具有满足涂层长期可靠运行的机械性能、憎水性以及耐漏电烧蚀性能,有望使涂覆绝缘子通过耐陡波性能测试。

电网污闪原因及防污方法综述

本文多方面综合论述了电网产生污闪的原因;针对影响污秽绝缘子电气强度的三要素:污秽、潮湿(气象条件)和作用电压,分别提出了防污闪的措施,并分析了这些措施的优缺点;指出防污闪是一项综合治理的工作,应结合具体情况采用不同方法,才能达到最好效果。

有机污秽浸润对甲基二氧化硅超疏水涂层防污闪性能的影响

有机污秽沉积并浸润于甲基二氧化硅超疏水涂层表面,将导致涂层的自清洁性能下降,进而导致涂层在脏污湿润环境条件下的绝缘强度下降。目前尚且缺少关于有机污秽浸润对于甲基二氧化硅超疏水涂层表面绝缘强度影响特性的研究。基于此,制备具有绝缘性能的甲基二氧化硅超疏水涂层样品,使用烷烃类有机物进行不同程度和方式的浸润后,为反映绝缘强度,测量了涂层样品在脏污湿润条件下的泄漏电流幅值。结果表明,在试验条件下,将有机污秽浸润面积增大至3倍时,甲基二氧化硅超疏水涂层表面泄漏电流幅值升高50%以上;增大有机污秽位置的分散程度,涂层泄漏电流幅值下降了16%左右。重度有机浸润的试验条件下,甲基二氧化硅超疏水涂层水滴静态接触角和滚动角分别下降10°和增大7°以上。

电气化铁路接触网用绝缘子污闪测试系统研制

在牵引供电系统中,因绝缘子污闪引发的变电所跳闸停电事故时有发生。由于现场测量、勘察接触网用绝缘子污秽水平的难度较大,本文依据污秽闪络产生的机理,模拟现场运行环境,研制一套接触网用绝缘子污闪测试系统,能够在实验室模拟绝缘子的污闪现象,测量并监控绝缘子表面泄漏电流,为研究解决绝缘子污闪问题奠定基础。

酒厂环境下防污闪涂料憎水性快速失效原因分析

某换流站防污闪涂料涂覆后短时间内出现了憎水性快速失效的现象,其周边5公里范围内有国内某大型酒厂,属于特殊运行环境,为探究在这种特殊环境下防污闪涂料憎水性快速失效的原因,选取两组防污闪涂料放置在该换流站进行模拟试验,然后在现场和实验室对两组防污闪涂料进行憎水性、粗糙度和傅里叶红外光谱分析。结果表明:防污闪涂料的憎水性在7个月内由HC1级下降到HC4~HC5级。受周边酒厂影响,该换流站的防污闪涂料表面污秽中含有醇类、酚类等有机物,这一类有机污秽影响了小分子硅氧烷的迁移,导致防污闪涂料憎水性失效,但涂料并未出现明显老化,将涂料表面污秽擦洗后憎水性可立即恢复。

防污闪涂料用常温固化FEVE基氟碳树脂性能研究

为了指导防污闪涂料开发中常温固化氟碳类树脂成膜物的选型,采用FT-IR、AFM、紫外老化、热重分析、接触角测试、体积电阻率和高压电容电桥对其结构和性能进行表征。结果表明:FEVE基I型和II型氟碳树脂固化剂的最佳质量分数分别为19%和24%。在最佳固化剂含量下,FEVE基I型和II型氟碳树脂的接触角分别为91°和104°。经800 h紫外老化后,氟碳树脂的外观颜色、憎水性、硬度、附着力、热分解温度及分子结构均未发生变化。经过30 min的超声雾润湿后,氟碳树脂的交流湿闪电压在25 kV左右,说明FEVE基氟碳树脂具有优异的电气绝缘性能和耐老化性能,是良好的防污闪涂料开发用基料。

基于声发射技术的绝缘子材料污闪动态智能监测

为提高电力设备运行的安全性和稳定性,提出一种基于声发射技术的电力设备绝缘子材料污闪监测的试验方法。其中采用K-L变换法提取材料污闪声发射信号特征量最大幅值和工频半周波包络线,并将其输入BP神经网络和D-S证据理论组合分类器中进行识别。结果表明:所提方法可有效识别电力设备绝缘子材料的污闪发展阶段,进而实现电力设备绝缘子材料的污闪监测,且具有较高的准确率为97.78%,相较于基于最小二乘支持向量机的方法,所提方法的识别准确率提高了6.67%,为电力设备的安全稳定运行提供了保障。

计及污闪概率的输电线路运行风险评估理论与指标体系

针对目前高电压技术与输电线路运行可靠性研究相分离的现状,建立了考虑污闪影响的输电线路运行风险评估理论。首先基于一定工作电压下绝缘子的污闪概率模型及条件概率原理得出污闪下线路发生某种故障的概率;其次将污闪严重度定义为污闪电压越限严重度函数、污闪频率越限严重度函数和污闪过负荷严重度函数的加权和并得出系统污闪下各输电线路的运行风险值;最后依据输电线路的风险指标值进行排序,并利用模糊C均值分类法(fuzzy C-means,FCM)将输电线路分成三大类,分别对应着3个辅助决策(不计成本爬/扫/涂,针对性爬/扫/涂,可缓爬/扫/涂)。通过WSCC-9电力系统经典模型算例,进行相关计算仿真,结果验证了该理论的正确性和有效性。

污秽悬式绝缘子的交流污闪计算模型

为了更好地研究不同附盐密度绝缘子的污闪过程及预测其污闪电压,选取了普通型LXY-160、钟罩型FC-16P和空气动力型FC-160D为研究对象,求取其按爬电距离展开的平板模型,即绝缘子的泄漏距离对应于平板模型的长,沿绝缘子泄漏距离各点处的圆周长对应平板模型的宽。忽略局部电弧的一些随机性状态,统一认为:导致污闪的局部电弧都是从平板模型两端同时起弧并逐渐相向发展,发展到临界长度时两端同时存在电弧。以此为基础,引入飘弧系数K,推导了剩余污层电阻表达式和双电弧污闪计算模型的临界条件,并编程求解了3个平板模型上、下表面临界电弧长度和临界闪络电压。还制作了3种绝缘子的平板模型进行人工污秽试验,获其50%污闪电压。比较计算结果和试验结果,可见双电弧污闪计算模型能较好地对污闪电压值作出定量估算。轻污时飘弧现象不严重,试验电压点一般介于K=1和K=1.2两条曲线之间;重污时飘弧现象比较严重,试验点主要集中在K=1.2和K=1.5两条曲线之间。

广州换流站高压直流设备防污闪措施探讨

统计分析了广州换流站高压直流设备的污闪放电情况 ,对比分析了目前几种可能的防污闪措施 ,并根据站内高压直流设备的实际运行情况及所处区域的盐密变化情况 ,对广州换流站防污闪措施提出了几点建议。

架空线路外绝缘污闪及其防护

采用表面电弧与剩余污层电阻相串联的污闪物理模型对污闪机理进行了分析,并在分析其影响因素的基础上对如何防止污闪事故的发生进行了探讨。结果表明,污闪闪络主要由绝缘子表面积污和使积聚的污秽物质受潮两个因素引起。增大爬电比距是防止污闪发生的一个重要措施;使用防污涂料和复合型绝缘子是另一种防污闪的有效措施。

具有强垂直电场分量结构的外绝缘污闪特性及机理研究

高压套管外绝缘特性较一般绝缘子更为复杂,为研究垂直电场分量对套管结构设备外绝缘污闪特性影响机制,搭建了模拟试验平台。由印度尼西亚电网发生的一起变电站变压器套管污闪事故起,首先详细分析了事故发生的过程和原因,总结了其特有的污闪规律;其次,基于事故中实际套管试制了简化模型,该模型具有强垂直电场分量特性,并验证了简化模型的关键参数;接着基于实验室试制的有无强垂直电场分量模型的污闪特性分别开展了人工污秽试验,研究了不同等值盐密和爬电距离条件下2种模型试品的闪络电压的特性差异;测量和分析了具有强垂直电场分量试品污闪过程中电压电流的变化规律及其差异,最后,提出了符合强垂直电场结构特性的污闪–滑闪转化模型,这一模型与实际工程中和实验室试品试验中获得的结果均较相符。

高海拔特高压并联绝缘子的直流污闪特性

为给已建成的±800kV特高压直流输电线路提供运行维护指导,并为拟建设的直流特高压线路的外绝缘设计提供参考,研究了双串并联绝缘子在高海拔特高压条件下的污闪特性。选用大吨位瓷绝缘子XZP-300和1大1中4小复合绝缘子作为试品,重点研究了在实际海拔2 100m条件下的双串并联绝缘子人工污闪试验电压的概率分布特性,分析了双串并联与单串悬挂绝缘子污闪特性的差异,研究了边缘间距对双串并联绝缘子污闪特性的影响。结果表明,在高海拔条件下,采用升降法获得的双串并联悬挂的瓷和复合绝缘子污闪电压值均满足正态分布;当盐密在0.03～0.2mg/cm2范围内时,双串并联瓷绝缘子的单片绝缘子污闪电压范围为19.6～5.8kV,低于单串的20.5～6.9kV;当盐密在0.05～0.2mg/cm2范围内时,双串并联复合绝缘子的单位绝缘子高度污闪电压范围为105.6～38.7kV/m,低于单串的109.9～43.1kV/m,;当边缘间距>20cm时,边缘间距值的变化对双串并联绝缘子污闪电压的影响不显著。

染污方法对瓷绝缘子直流污闪特性的影响

在人工污秽试验中,IEC标准推荐了几种染污方法,但未给出不同方法试验结果差异的相关说明。为此,采用大吨位瓷绝缘子XZP-300为试品,研究了定量涂刷法、浸污法2种染污方法获得的瓷绝缘子试品在不同盐密条件下的直流污闪特性,比较了2种染污方法试验结果的概率分布特性,同时分析了2种试验方法试验结果的差异,并基于污闪平板模型从原理上解释了差异的原因。结果表明,定量涂刷法和浸污法的试验结果均近似呈正态分布,可以采用2种方法均值计算50%耐受电压;定量涂刷法获得的污闪电压高出浸污法的污闪电压约2%～6%;通过基于平板模型的公式推导可证明,均匀染污表面的污闪电压低于不均匀染污表面的,由于浸污法染污绝缘子表面盐密分布比定量涂刷法的更均匀,因此浸污法的污闪电压低于定量涂刷法的。

输变电设备污闪原因及对策

随着中国经济的快速发展,工业污染和恶劣天气造成的输电线路污染严重。污物的积累会增加绝缘子污闪的概率。输变电设备一般放置在一个开阔的环境中。经过长时间的风雨、空气污染和日晒,设备的绝缘表面会被腐蚀和损坏,产生污闪,对输变电设备的运行造成干扰和损坏。本文简要分析了高压输变电设备污闪的主要原因和机理,提出了防止高压电气设备绝缘污闪的措施。