基于绝缘套管的10 kV架空裸线接地故障监测与防治技术研究

树障问题是造成10 kV配电线路接地故障的主要原因,严重制约着末端配电线路的供电效率。针对10 kV架空线路穿越林木区频繁面临的接地现象,提出采取敷设带电流监测绝缘套管的方案对树障区裸线进行保护,以防止接地故障发生,降低配网线损,提升供电效率。首先分析了树障接地问题产生的机理;然后详细阐述了基于绝缘套管的接地故障监测与防治方法;第三,研制了带电流监测功能的简易型绝缘套管;最后,该成果在国网浙江省电力公司某配电线路试用,对该研究成果的实效进行了检验,获得了用户的好评。

500 kV SF6断路器复合绝缘套管绝缘介质液化电场研究

为研究复合绝缘子套管中的SF6气体发生液化对套管内部电场分布的影响,采用电流场有限元法对内部电场进行了求解分析。基于某项目中复合套管参数建立了3D实体模型,假设在重要部位出现液滴进行工频瞬态电场计算,得出整体电场强度分布规律和液滴周围电场强度分布规律。研究发现,轴对称方法不再适用于SF6液化情况的分析。结果表明,液滴会导致附近电场强度增大,且液滴介电常数越大电场强度越高,电场强度随液滴参数变化最大可能变为原场强的3倍,当液态SF6的介电常数高且SF6填充压力低,产生过电压时可能会形成击穿。另外,在地电位屏蔽上发生液化并引起放电的可能性最高,需要额外的加热措施或更换填充气体为SF6-N2气体。

基于多源融合的油纸绝缘套管缺陷辨识及绝缘状态评估

油浸纸绝缘套管作为变压器的关键组件,其绝缘受损会威胁变压器主设备的运行安全。针对此现状,提出一种基于多源融合的油纸绝缘套管缺陷辨识及绝缘状态评估方法。首先,根据实际运行工况制备典型缺陷试验套管,并开展频域介电响应、局部放电及红外热成像联合试验,辨识套管缺陷种类。然后,提取套管绝缘指标量,引入隶属度函数及状态得分算子,建立基于博弈论组合赋权法的套管绝缘状态评估模型。最后,分别采用组合赋权法和单一赋权法的评估模型,对正常以及缺陷套管进行算例分析。结果表明:联合试验可以准确辨识套管缺陷种类。组合赋权法弥补了单一赋权法评估结果片面的不足,且正常套管的模型评估分数均高于缺陷套管。评估结果与套管实际绝缘状态一致,验证了套管绝缘状态评估模型的正确性及有效性。

油纸绝缘套管内部压强监测中温度的影响及抑制措施研究

油纸绝缘套管内部发生放电或过热性故障时,内部的绝缘油和绝缘纸会分解产生特征气体,随气体的增加内部压强相应增加,从而通过监测套管内部压强可实现缺陷的监测与预警。但是环境温度和负荷电流的变化会导致套管内部温度的变化,从而引起内部压强的变化,为采用压强监测进行预警带来了干扰。为消除温度对压强预警带来的干扰,文中研究了温度对内部压强的影响规律,提出了共模抑制的方法来降低温度的影响。结果表明,该方法可以有效降低套管压强监测时的温度影响。

甲基乙烯基硅橡胶绝缘套管的制备及其在架空线绝缘防护中的应用

为了保证变电站线路安全,增加电网稳定性,提出了甲基乙烯基硅橡胶绝缘套管的制备及其在架空线绝缘防护中的应用研究。利用四乙氧基硅烷、超纯水、二甲基二乙氧基硅烷等作为原料,经不断硫化配比获得最佳绝缘套管样品。通过分析甲基乙烯基硅橡胶绝缘套管在架空线绝缘防护应用情况,得出橡胶在有氧环境中会生成自由基,硅碳键具有可扩展的吸振峰,六甲基二硅氮烷在分解过程中会生成氨气,橡胶耐高温老化能力有显著的改善,绝缘效果较佳,令线路使用寿命延长。

论新型高压开关柜接入电缆绝缘套管设计要点

当前现有技术中,高压开关柜接入的电缆均为在绝缘套管上插接电缆,绝缘套管表面可能产生放电,故一方面必须在待接入状态时对套管终端予以封堵,以此达到安全状态;另一方面还需在接入电缆时对线缆进行众多步骤环节的处理,电缆接入耗时较长,无法实现快速接入。对此,为解决高压开关柜绝缘套管缺陷问题,有必要研究一种新型绝缘套管设计方案来提高电缆插接的安全性与使用效率。本文针对现有高压绝缘套管技术缺陷分析,研究出一种新型高压开关柜接入电缆绝缘套管,旨在通过新型绝缘套管设计提高前端接口的绝缘保护及使用效率。

特高压SF_6气体绝缘套管内屏蔽结构研究

为了研究特高压SF6气体绝缘套管内屏蔽结构的电场分布特性并制定合理的结构设计方案,通过对特高压SF6气体绝缘套管进行有限元电场分析,研究了边缘效应和结构参数对内屏蔽电极表面电场的影响。在此基础上,针对仅通过控制电极表面电场进行内屏蔽结构设计的局限性,研究了SF6局放起始电场强度对内屏蔽结构设计的影响。结果表明:内屏蔽电极边缘外形对电极边缘电场强度影响较大,而对电极中部电场强度影响较小,因此进行内屏蔽结构设计需要考虑边缘效应对电极表面电场的影响,将边缘外形设计和电极尺寸设计分开进行;此外,边缘外形对边缘SF6局放起始电场强度影响较大,在进行边缘外形设计时需要综合考虑表面电场强度和局放起始电场强度的影响。

电容器绝缘套管自动烫印裁切一体机设计

该设备利用伺服和步进驱动实现套管带和烫印纸的定长传送;由气缸控制套管烫印头与裁切刀具的运动;利用多传感器实现烫印纸有无、套管有无、套管的上偏和下偏、生产安全防护等的自动检测;利用可编程序控制器和图形操作终端,实现系统的自动控制、生产工艺参数的设定和调整。整机性能稳定可靠,已在铝电解电容器生产企业得到应用。

基于高压绝缘套管纹理特征的红外目标检测

在基于传统图像分割法的红外图像目标检测中,当背景颜色和被检测物体颜色相近时,往往难以有效地识别红外图像中的被检测物。所以为了进一步提高绝缘套管在红外图像中的识别精度,文中提出一种基于绝缘套管伞裙纹理特征的目标检测方法。首先为增强图像纹理特性,将双边滤波代替传统高斯-拉普拉斯算子中的高斯卷积滤波,通过双边-拉普拉斯进行图像滤波和增强。之后针对高压绝缘套管外层伞裙的特殊纹理,建立反映伞裙周期性分布的描述子,并通过图像扫描法进行粗识别。最终基于DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法,建立其超参数求解方法,实现离群点剔除和特征聚类,完成高压绝缘套管的精细分割。通过实验对比其他绝缘套管红外图像的识别算法,文中算法可以有效地精细分割出绝缘套管主体,克服其他图像分割方法的不足。并在数据集上识别率达到85%以上。

绝缘套管泄漏电流在线检测单元设计

介绍了基于新型高性能数字信号处理器TMS320F2812实现开关柜内部绝缘套管泄漏电流在线检测单元的设计。重点叙述了调理电路和F2812通信模块的设计。并采用代码调试器CCS作为DSP软件开发平台,实现整个软件系统的编写和调试,缩短了软件开发周期。该单元在开关柜投入正常运行时,能实时检测绝缘套管表面交流泄漏电流值,并给出当前套管绝缘状态的显示报告,为用户提供有价值的参考信息,有利于用户做出科学合理的解决方案。

绝缘套管超声波探伤可行性研究

对硬质橡胶绝缘套管超声波探伤的应用进行了分析和计算，结果表明，用超声波对绝缘套管进行质量检测是可行的。提出了采用水浸法及聚焦探头是比较合理的探伤方法，同时为超声波应用于硬质橡胶材料的质量检测提供了一定的依据。

耐热性绝缘套管的研制

本文报道采用辐射交联技术,研制一种能耐受260℃的波峰焊接高温,热收缩率<5%的小型绝缘套管。文章给出了材料配方,辐照交联的吸收剂量,套管试制工艺改进以及在彩色电视机生产线上的试用结果。

小型气候箱绝缘套管电场分析与结构优化设计

通过绝缘套管向小型气候箱内引入高电压进行考虑气候因素的高压放电试验时,若绝缘套管结构设计不合理,容易发生局部放电进而加速套管绝缘老化。为避免这一现象发生,在自制小型气候箱前,首先利用ANSYS软件对小型气候箱绝缘套管电场分布进行仿真分析。从分析结果发现,在安装板处套管电场强度较高,且分布极不均匀。对绝缘套管的结构及安装方式提出优化设计方案,明显改善了电场的分布状况,这一优化方案对于绝缘套管的生产及加工具有现实的指导意义。

核电厂中压电气贯穿件绝缘套管的研发

该文针对核电厂中压电气贯穿件用绝缘套管,在深入研究功能需求的基础上,充分考虑到核环境条件对材料使用的特殊要求,重点进行了绝缘套管的概念设计和详细设计,并采用有限元法对设计进行了数值校核计算,最终实现了绝缘套管的自主研发。该工程样机通过了振动、地震、LOCA和极限电性能等一系列鉴定试验的考验,现已作为正式产品替代国外进口设备使用在核电站上。

11kV级电机定子引线玻璃钢绝缘套管

根据蒸发冷却电机密封的特点，结合高压绝缘套管的技术要求，采用环氧树脂和玻璃丝纤维材料制成的玻璃钢绝缘套管，具有绝缘性能好、密封可靠，结构工艺简单等优点。本文着重介绍套管结构、实验研究和实际使用情况。结果表明，玻璃钢套管用作１１ｋＶ级电机定子引线绝缘套管，是能够保证电机长期安全运行。

1100 kV复合外绝缘套管地震模拟振动台试验研究

为研究用于特高压变电站的1 100 kV复合外绝缘套管的抗震性能,对1支真型套管进行地震模拟振动台试验。通过输入白噪声随机波和标准时程波,得到试件的动力特性和在峰值加速度分别为0.15g、0.6g和0.8g地震作用下关键部位的加速度、应变和位移响应。试验结果显示,1 100 kV复合外绝缘套管1阶频率为1.68 Hz,阻尼比为4.20%;随着加速度等级的提高,试件力学性能呈现非线性特征;在设计基本地震加速度为0.8g的标准时程波作用下,套管复合部件强度满足抗震要求,但套管连接套筒与下瓷件连接处密封圈边缘被挤出,频率降低,阻尼比升高。试验结果表明,套管连接部件为抗震性能薄弱环节,应在设计阶段增强连接部位的结构强度,从而提高设备整体的抗震性能。

110 kV变压器油纸绝缘套管不均匀绝缘受潮劣化分析

利用频域介电谱方法对油纸绝缘变压器套管的受潮特性进行了系统研究。从频域介电谱基础理论,对均匀与不均匀受潮的油纸绝缘模型的介电响应特性进行了分析。同时对现场油纸绝缘套管的频域介电谱测试诊断与应用进行了相关研究。提出了一种油纸绝缘设备内受潮均匀度评估方法。综合考虑均匀受潮与不均匀受潮时的介电响应特征,即油纸绝缘不均匀受潮时,曲线有明显损耗峰、波动等特征。并针对现场变压器套管展开频域介电谱测试与解体理化分析,进一步验证了理论模型,为现场变压器套管受潮评估提供了一种可靠的方法。

开关柜母线桩头侧绝缘套管的事故预控

防止封闭母线开关柜母线桩头绝缘套管热击穿事故,要从检修和运行温度在线监测着手采取措施。分析了一起开关柜母线桩头侧绝缘套管的绝缘击穿事故,建立了一套小车断路器触头弹簧性能劣化的日常检修方案和标准,提出了对开关柜母线桩头侧绝缘套管内动静触头进行温度测试的在线"接触式"无线测温系统,完善了当前对开关柜日常巡视和检修中存在的不足。

不同受潮类型油纸绝缘套管的高压时/频域介电响应特性分析

水分是影响油纸绝缘套管绝缘性能的主要因素之一,对油纸绝缘套管的受潮状态开展诊断分析有重要工程价值。为研究油纸绝缘套管的不同类型受潮状态,本文针对正常套管、芯子受潮套管和绝缘油受潮套管开展了高压时/频域介电响应测试,分析了激励电压对套管的时/频域介电响应测试结果影响,针对不同激励电压对套管的不同受潮状态进行对比研究。研究结果表明,水分作为强极性物质,会引起套管的绝缘电阻下降以及介质损耗的提升,由于绝缘纸与绝缘油的亲水性差异,芯子受潮对套管绝缘性能的影响较绝缘油受潮情况更为显著。随着激励电压提高,套管的极化/去极化电流更大且不易受到噪声干扰,而介质损耗与电容因油纸界面处极化损耗的增大而表现出一定的电压依赖性。研究成果为分析不同受潮类型油纸绝缘套管在高电压下的绝缘特性提供了参考。

基于多源状态参量融合的油纸绝缘套管缺陷预警方法研究

油纸绝缘套管是大型电力变压器不可或缺的外部连接组件,若其发生故障影响巨大,有必要对油纸绝缘套管的缺陷进行及时预警。结合上百例油纸绝缘套管故障案例及专家经验,构建了基于多源状态参量融合的套管缺陷预警信息决策表,并结合遗传优化算法对决策表进行约简,实现了油纸绝缘套管决策规律的提取,形成套管缺陷预警知识,最终建立了套管缺陷预警模型。经实际应用,模型可实现对油纸绝缘套管的缺陷预警。该研究建立的油纸绝缘套管缺陷预警模型可随着数据量的积累与丰富,实现迭代优化,挖掘隐含的套管缺陷预警知识。研究成果可为高压套管智能化运维提供理论依据。