基于FTIR的110kV复合绝缘子硅橡胶伞裙老化性能分析

为研究110k V运行复合绝缘子硅橡胶伞裙的老化状态,采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR)技术对来自同一厂家运行于3个不同地区的9支110k V复合绝缘子硅橡胶伞裙典型基团变化情况进行了研究。对比了不同部位、污区及运行年限硅橡胶伞裙中Si-O-Si主链及Si-CH3侧链反射率差异,结果显示导线侧伞裙、重污秽地区运行伞裙及运行年限较长伞裙的红外反射率较小,表明强电场、重污环境及长运行年限复合绝缘子硅橡胶伞裙老化较严重,硅橡胶伞裙老化状况随运行年限表现出缓慢增长-急剧增加-缓慢变化的趋势;同时运行年限对硅橡胶伞裙老化的作用相对最强,电场强度作用次之,而运行环境作用相对较弱,结合硅橡胶伞裙表面SEM测试结果对硅橡胶伞裙的老化差异进行了理论分析。

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。

改善多雷区110kV复合绝缘子耐雷水平的方法

为减少多雷区用110 kV复合绝缘子雷击闪络次数,文中在110 kV复合绝缘子上加装悬浮中间均压环,研究其是否具有提升绝缘子耐雷水平的作用。试验测定了正负极性标准雷电冲击电压下的U50击穿电压,并使用高速摄影仪记录了放电过程。结合电场仿真,对得到的试验结果进行了讨论。结果显示,靠近正极性固定电位均压环布置的悬浮中间均压环具有提升绝缘子耐雷水平的作用,文中布置方式下最高提升约10%,并伴随有绕过均压环放电现象的发生。结果表明,采用悬浮中间均压环可以提高110 kV复合绝缘子耐雷水平,对后续设计高耐雷水平复合绝缘子有指导意义。

110kV复合绝缘子均压环配置原则分析

从复合绝缘子特点、使用现状及均压环的作用入手,重点针对110kV复合绝缘子低压端均压环是否应当配置的问题,从利弊两个角度进行了分析,同时依据鸟粪闪络机理对防鸟粪均压环的实际作用进行了分析。

架空输电线路110kV复合绝缘子闪络故障原因分析

为确保输电线路运行稳定性,本文从复合绝缘子憎水性和憎水迁移性特性分析入手,剖析了复合绝缘子故障的主要成因,并针对性给出解决方案及处理建议,以期降低复合绝缘子闪络故障发生率,保障电力系统的稳定运行。

具有110kV线路绝缘子功能的避雷器研究初探

本研究对具有110kV线路绝缘子功能的避雷器进行了系统的探讨。首先,从结构与工作原理方面分析了线路绝缘子避雷器的基本特性。其次,着重研究了绝缘子本体和避雷器参数的设计,探索了不同设计方案对性能的影响。进一步通过电力频闪络试验、雷冲击试验和长期运行试验,对避雷器的性能进行了综合评估。最后,通过经济效益分析,评估了该避雷器在电力系统中的应用价值。综合结果显示,该避雷器的集成设计能有效提高电力系统的过电压保护性能,同时具有较好的经济效益。

基于避雷器的110kV线路复合绝缘子防雷保护方法

由于未进行防雷性能参数分析,导致防雷保护后仍具有跳闸率较高的问题,对此,本文提出基于避雷器的110kV线路复合绝缘子防雷保护方法。对雷击时110kV线路的电压情况进行分析。计算耐雷水平以及雷击跳闸率两个主要的性能指标,根据计算结果,构建避雷器模块,并根据避雷器安装原则对其进行安装,完成防雷保护。实验结果表明,安装避雷器后的电压分布不均匀系数在2左右,雷击跳闸率最高为3%,说明本文所提方法的防雷性能好,具有实用性。

110kV双回路新型复合横担输电塔受力性能研究

为研究110kV带二分拉杆的FRP复合横担双回路输电塔受力性能,采用有限元软件ANSYS建立复合横担塔分析模型,了解不同工况下输电塔的受力状态,对整塔位移和杆件轴力进行分析,得到各种荷载组合情况下的塔体受力情况,并与角钢塔对比。结果表明:复合横担塔以90°大风工况为控制工况;各工况作用下,钢构件的最大应力约为300MPa,位于塔腿主材处,复合材的最大应力约141MPa,位于复合材料拉杆处,塔体应力在安全裕度内,满足强度要求。

110kV复合横担输电塔电气规划和结构特性研究

本研究深度探讨了110kV复合横担输电塔在电气设计和结构属性方面的细节。研究起始于对当前输电塔设计方案的审视,从中识别出复合横担构想的必要性与益处。随后,详细论述了110kV复合横担输电塔的设计思路,涉及到其架构配置、所选用的材料及电气特性。在电气设计层面,本文专注于传输效能、电磁场的分布以及这些因素如何影响周边环境。同时还评价了输电塔的结构安定性与抗恶劣天气能力,旨在为工程实践提供科学依据与技术指导。

±500kV架空输电线路上复合绝缘技术分析

作为我国电力网络建设体系的重要组成部分,±500kV架空输电线路在人民生产生活、社会运行发展中起着关键的能源支撑与用电保障作用。本文结合绝缘子串应用选择、空气间隙设计确定以及特殊工况设计修正三个部分,探讨了±500kV架空输电线路上复合绝缘技术的应用设计要点,供同行参考。

110kV、220kV架空输电线路复合绝缘子并联间隙防雷保护研究

研制了110kV、220kV复合绝缘子用的并联间隙装置并分析了其防雷机理及功能:定位雷击闪络;转移工频电弧和均匀工频电场。通过对工频电弧运动过程的分析、电场分布计算、雷电冲击试验和工频电弧试验,证明了安装该装置后线路的雷击跳闸虽有所增加,但雷击事故会大大降低。若采用加长型绝缘子,可使加装间隙装置后线路的雷击跳闸率不增加。

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。

新型避雷器对110 kV线路复合绝缘子电场分布的影响

为了研究在110 kV架空输电线路中安装新型避雷器对复合绝缘子电场分布的影响,根据110 kV架空输电线路中杆塔、新型避雷器、复合绝缘子、均压环及金具的实际结构,采用时谐电场三维有限元计算方法,建模计算了安装新型避雷器前后复合绝缘子串的电场强度。通过分析对比安装新型避雷器前后复合绝缘子以及均压环表面的电位和电场分布特性可知,安装新型避雷器增加了复合绝缘子表面电位及电场分布的均匀性,提高了均压效果,影响是良性的。

强风区750kV复合绝缘子伞裙破坏机制分析研究

为研究强风区复合绝缘子伞裙根部断裂故障的产生机制,进行了现场故障情况分析、材料疲劳龟裂实验、流固耦合仿真计算以及绝缘子伞裙特殊结构下的断裂问题分析。研究发现经过平均风速高于30m/s强风区的新疆750kV高压输电线路中,复合绝缘子出现大规模伞裙根部断裂故障,最严重的单根绝缘子有效爬距损失达20.4%。研究结果表明:常规绝缘子硅橡胶材料耐疲劳性能较差,在强风中绝缘子伞裙会出现大幅摆动现象,该状况导致伞裙根部承受严重的应力集中问题,长期的循环应力作用使伞裙根部材料出现疲劳裂纹,最终发展为伞裙根部断裂故障。该实验研究结果与现场故障现象吻合度较高,为进一步解决伞裙断裂故障提供了理论基础。

高海拔地区500kV输电线路用复合绝缘子与并联间隙的绝缘配合

为丰富并联间隙用于在高海拔环境下500kV电压等级线路的绝缘配合研究,在2 100m海拔下对不同结构的500kV输电线路复合绝缘子用并联间隙进行了冲击击穿特性试验,并比较了不同结构并联间隙冲击击穿特性的差异。同时,根据雷电冲击试验和操作冲击结果,参考绝缘子串与并联间隙的绝缘配合原则,得到了合适的并联间隙间距。研究结果表明:3 780mm棒形并联间隙、3 780mm环形并联间隙2种并联间隙适合2 100m海拔的500kV线路工程运用,可满足保护绝缘子及线路绝缘的双重要求。研究结论可为并联间隙的工程设计提供支持。

1000kV交流复合绝缘子均压环参数设计

为了将1000kV交流特高压输电线路复合绝缘子沿面电场分布控制在合理的范围内,根据复合绝缘子的特点,采用场域分解的方法将三维无界场域分解成有界子区域,选择使用有限元法进行1000kV交流输电线路复合绝缘子串沿面电位、电场分布计算及均压环参数优化设计。应用ANSOFT软件建立1000kV交流线路带杆塔、导线的全三维模型,研究了均压环的管径、环径和抬高距离对绝缘子电场分布影响的规律,从控制电场强度的角度出发得到了均压环结构参数的配置方案。三维计算结果表明,安装了均压环后,复合绝缘子护套、金具、均压环表面最大电场强度均可以满足要求,绝缘子沿面电位分布的均匀性也得到了提高。金具可见电晕和无线电干扰试验的结果表明,高压端金具和均压环的起晕电压、无线电干扰均符合国家标准要求。

交流1000kV同塔双回输电线路复合绝缘子电场分布

1000 kV同塔双回输电线路直线塔每回三相竖直排列,相间距离较小,且杆塔横担对相与相的屏蔽作用较弱,导致三相之间影响较大,从而使其电场分布具有与单回线路不同的特性。鉴于此,运用3维有限元方法,针对1000 kV单回和同塔双回输电线路直线悬垂塔,仿真计算了复合绝缘子及其均压环的电场分布。计算结果表明,在悬挂相同复合绝缘子、导线和相关金具的条件下,同塔双回线路绝缘子及其均压环的电场分布比单回线路畸变严重,复合绝缘子上场强高出约22.6%,均压环表面场强高出约15.4%,因此同塔双回线路在设计和试验时须考虑三相间的影响因素。

复合绝缘子用于高海拔区750kV线路的可行性

高海拔区 75 0 k V输电线路在污秽较严重地区若采用电瓷或玻璃绝缘子 ,将导致串长过长 ,杆塔尺寸过大 ,工程造价明显提高。采用复合绝缘子是一个技术先进又切实可行的选择。本文分析了采用复合绝缘子的先进性和可行性问题 ,并提出了应关注的几个问题。

强风区750kV复合绝缘子抗风性能研究

在我国西北部的特高压输电线路中,复合绝缘子被广泛应用,但途经＂三十里风区＂的750 kV输电线路,在运行不到一年时间内,就出现大量绝缘子伞裙根部断裂故障。强风条件下伞裙发生持续稳定的强烈摆动,最终导致硅橡胶材料疲劳断裂。该文首先利用有限元软件分析流体中复合绝缘子的受力情况,研究绝缘子各部位的风压分布和伞裙附近的流场特点;其次提出一套复合绝缘子风洞实验方法,研究两支典型750 kV复合绝缘子在25～60 m/s风速范围内的伞裙动态过程。风洞实验研究发现,在V型串的悬挂方式下,背风侧绝缘子串伞裙相对迎风侧绝缘子更易起振,且芯棒与来流夹角的变化对其起振风速影响显著,最不利来流迎风角在50°;绝缘子的停振风速相对于起振风速降低最高可达17.6%;通过不同风速下伞裙摆动频率和幅度研究,发现随风速的升高,摆动频率较稳定,但摆动幅度会明显提高,伞裙摆动幅度最大可达伞间距的79%。