一起500kVGIL管母支柱绝缘子故障分析

为了分析某换流站的一起500 kV GIL管母支柱绝缘子故障,对故障GIL开展解体检查、结构原理分析、重力影响分析、导体膨胀仿真计算、绝缘子浇注工艺分析、绝缘子装配工艺分析等。通过研究分析,确定了GIL故障原因为三支柱绝缘子铝质金属表面与绝缘体之间存在微小间隙缺陷,在生产、运输、安装、运行等过程中小间隙逐渐扩展、劣化,最终导致击穿放电。最后从强化生产工艺控制、提升出厂检测标准、提高运输过程管控要求、加强现场超声波带电局放测试几方面提出改进建议,为后续GIL生产、运输、运维等方面提供借鉴。

10 kV管型绝缘母线典型缺陷下的电场畸变分析

变电站管型绝缘母线接头潮气侵入和残留导电微粒是其常见缺陷,缺陷导致接头电场分布发生畸变,危及其绝缘性能,甚至发生绝缘击穿、烧毁等事故。本文采用有限元多物理场仿真技术,基于实际结构构建了绕包式管型绝缘母线接头模型,分别在金属屏蔽层与主绝缘层界面、主绝缘层与内密封层界面设置长度分别为10、30、50 mm的3种不同水膜和半径为0.5 mm的半圆形导电杂质,利用COMSOL软件进行电场仿真分析,研究不同缺陷位于不同界面对管型绝缘母线接头电场分布的影响。结果表明:水膜和导电杂质都会对绝缘带材界面电场分布产生不同程度的影响,缺陷内部场强下降,缺陷边缘场强剧增,其中绝缘界面残留导电微粒时电场畸变情况比水分侵入时更加严重,更易发生绝缘击穿事故,应加强端部密封和严防导电微粒残留。

带电更换500 kV管型母线V型绝缘子串的技术研究

本文深入探讨了带电作业技术在500 kV输电线路中更换管型母线V型绝缘子串的应用。针对传统停电更换方法的局限性,提出了一种创新的带电更换方法,并详细分析了其技术要点、操作步骤及安全措施。通过理论分析与现场实践验证,该方法在提高作业效率、保障供电可靠性及降低安全风险方面展现出显著优势。

220kV管母用瓷支柱绝缘子运行事故分析

管型母线用瓷支柱绝缘子运行环境恶劣,断裂事故时有发生,及时查清事故原因并提出解决方法,对于保障电网安全可靠稳定运行具有重要的意义。笔者通过对5起220 kV管母用瓷支柱绝缘子运行事故的简要介绍,分析了这几起事故的异同特点,根据现场调查和试验分析,从瓷质质量、设计选型、安装方式、运行维护等全过程角度,对可能导致220 kV管母用瓷支柱绝缘子断裂的原因做了详细分析,指出了瓷质欠佳、抗弯强度不足、固定金具选型不当、管母固定方式错误、大风天气是造成220 kV管母用瓷支柱绝缘子断裂的主要原因,并提出了预防管母用瓷支柱绝缘子断裂的方法。

35 kV绝缘管型母线运行异常分析及结构探讨

近年来,绝缘管型母线作为一种大电流连接线使用日渐增多,但由于目前管母的生产、运维尚缺乏有效规范,投运后频繁出现问题。文中以四川某变电站35 k V绝缘管母为研究对象,对其投运后出现的鼓包、冒烟、着火等异常现象和结构设计进行了全面的分析与探讨。通过多组试验和解体分析结果,管母的半导电层和铜带配合不合理所导致的半导电层破损是运行异常的直接原因。有限元仿真计算结果表明,半导电层出现破损后,破损处电场局部集中,且破损处的电场强度与破损口大小正向相关。同时,由于半导电层阻燃性能较差,出现放电后使缺陷发展扩大,并最终表现出鼓包、冒烟、着火等异常现象。在此基础上,文中还分析了管母的结构设计、材料使用对其电气性能的影响,并从生产加工、运行维护、检测等方面对管母的安全可靠运行提出建议。

考虑金具滑移的±800kV特高压管母耦联直流复合支柱绝缘子的抗震性能

为研究特高压直流支柱绝缘子耦联体系在不同地震作用下的动力响应,将可滑移金具模拟为非线性弹簧,采用有限元法进行地震响应分析。获取了多条地震波作用下单体和耦联体系的关键部位的加速度、位移和应力响应数据。对比单体和耦联体系的动态响应,获得了管型母线对复合支柱绝缘子的影响规律。结果表明:与等效单体支柱绝缘子相比,耦联体系的频率有所增加,位移响应表现出较大的随机性,绝缘子顶部的加速度响应明显变大;绝缘子根部应力维持在较低水平,远小于复合绝缘子的极限应力;金具的滑移距离对绝缘子顶部加速度响应影响很大,进行管母线连接设备的抗震设计时,应充分考虑滑移距离对设备的影响。

银杏木空心刨花板复合墙体隔声性能

在现代平台式轻型木结构墙体中分别填充30mm厚岩棉、33mm厚一层空心刨花板和33mm厚两层空心刨花板,形成三种不同的复合外墙,并测试三种墙体的隔声性能,得到了隔声效果的单一评价值。实验结果表明:空心刨花板复合墙体存在隔低频声差,隔高频声好的隔声特性。空心刨花板复合墙体隔声性能优于类似填实岩棉等吸声材料的墙体结构,而且其隔声性能(计权隔声量)都接近或超过40dB,符合住宅隔声标准要求。

银杏木空心刨花板复合墙体保温隔热性能计算

通过在现代平台式轻型木结构墙体中填充不同层数银杏木空心刨花板和设置不同厚度的空气层,形成了3种不同结构的复合墙体,并计算比较了各种复合墙体的保温隔热性能。对于适用于南京地区复合墙体保温隔热的计算结果表明:银杏木空心刨花板复合墙体不仅具有轻质特点,而且3种银杏木复合墙体能满足我国建筑规范中的保温隔热要求。

支柱瓷瓶静力分析

利用有限元分析软件ANSYS,对一个典型的管母线、支柱瓷瓶和电杆系统作整体结构强度分析。结果表明,在某些情况下,温度对结构的影响最关键。

不同连接方式下直流场回路支柱绝缘子抗震性能研究

为对比全硬管母连接和分段管母组合六分裂导线连接两种连接方式对直流场回路抗震性能的影响,以某换流站直流场±400 kV回路为研究对象,建立了不同连接条件下该回路的精细化有限元模型,获得了回路支柱绝缘子的地震响应。对不同条件下回路中支柱绝缘子的地震响应进行了对比分析,发现绝缘子的位置和回路的连接方式对绝缘子地震响应有较大影响。进一步得到如下结论:该回路在地震作用下易发生整体扭转,回路两端绝缘子地震响应较中间绝缘子大;全硬管母连接方式下回路整体性好,地震响应可以较好的均分给各个支柱绝缘子,分段管母加六分裂导线连接的回路整体性略差,平行弱轴的回路部分中设备的地震响应有明显增大;非直线布置耦联体系中平行弱轴的回路部分中设备的地震响应较大。

绝缘管型母线的发展现状及研究动向

绝缘管型母线作为一种替代传统矩形母线的新型输电设备,具有载流量大、机械强度高、电气绝缘性能好及节省占地空间等显著特点,已有几十年的运行历史和经验,而在中国应用相对较晚,对其认知程度也相对滞后。文中在分析现有3种型式绝缘管型母线典型结构特点的基础上,简述了绝缘管型母线的性能优势和应用领域,总结了当前绝缘管型母线在国内外的发展和研究现状,以及在生产、安装、运行等环节存在的问题。认为今后的研究方向及发展趋势是对绝缘管型母线进行综合性能优化提升研究,有效抑制当前故障频发的现状,提高其运行的安全性和可靠性。

含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线电击穿机理研究

绝缘管型母线是一种新型的母线产品,有着优异的性能。但应用时间较短,研究不够深入,致使故障频发。文中设计与制备了含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线真型样品,通过加压电破坏试验,研究其电击穿机理。在试验中首次发现了气体膨胀鼓包导致最终击穿的破坏方式。研究结果表明,电—机械击穿应为其击穿模式,其击穿过程可分为气体增强阶段和击穿临界阶段两个阶段,并得到了阶段特征与阶段变化判据。气隙内由局部放电导致环氧树脂分解所产生的气体气压超过气隙壁断裂韧性临界值,造成裂纹失稳扩展是击穿的主要原因。可以通过提高环氧树脂材料的抗局部放电能力或对环氧树脂进行改性提高其断裂韧性来增强绝缘管型母线的击穿性能;传统的检测手段难以判断击穿通道的发展状况。研究结果对于其他树脂浇注类绝缘电气设备也具有一定的参考价值。

环氧树脂浇注类绝缘管型母线易发缺陷分析及检测手段

绝缘管型母线由于具有机械强度高、载流量大及绝缘性能好等突出优势,目前广泛应用于电力、石化等行业。由于缺乏相关管的控制度和标准,导致产品运行稳定性不高,故障频发。绝大多数故障是由于生产和现场安装工艺不到位造成的,且通过常规试验项目无法有效检测出故障,因此本文以绝缘管型母线的生产、现场安装及现场试验检测为切入点,通过对生产和现场安装各环节进行深入分析,找出其中可能出现的隐患,针对这些隐患制定相应的现场考核试验办法,并通过试验结果来支撑本文提出的试验方法,提高绝缘管型母线运行可靠性。

管式IGBT水冷散热器性能的数值模拟研究

为避免平板式水冷散热器可能因虚焊而存在泄漏的风险,设计了一款管式水冷散热器。以管式水冷散热器为研究对象,利用HyperMesh软件建立仿真分析用的网格模型,再采用FLUENT软件对流速分布、压力分布和温度场分布进行了分析,对比研究了流量、管材和底板厚度对IGBT芯片最高温度的影响。研究结果表明,压降基本上呈流量的二次方关系增长,芯片最高温度降低趋势随着流量增加由快速变为缓慢,芯片最高温度随管材的导热系数提高而降低,底板厚度对芯片最高温度的影响很小,采用单根管路的水冷散热器均温性不佳。通过对压力损失的分析,提出了单根管路改为双根管路的优化改进方案,管路压降较改进之前降低约80%,且温度均匀性更好。该研究结果可为管式水冷散热器的设计提供指导。

绝缘管型母线的行业现状分析及关键技术展望

绝缘管型母线作为一种新型的低压侧电流输送设备,以其独特优势使其近年来的使用量迅猛增长,但该类设备应用中频繁发生的故障及其造成的不良后果严重制约了进一步推广。通过对绝缘管型母线生产厂家、应用方及相关文献的广泛调研,总结了该类设备行业现状、设备技术特点,分析了应用中出现的典型故障,归纳了该类设备生产、应用环节存在的共性问题,并据此展望解决上述问题所需开展研究的关键技术。绝缘管型母线的特性适用于各用电行业对低压侧电流输送大容量、高安全性和灵活性的需求;中国的该类设备的生产、应用和研究尚属起步阶段,运行中的常见故障暴露出行业对绝缘管型母线的设计、生产、安装、运行和全过程检测等方面均存在不足,必须从技术水平和管理制度上寻求优化产品和提高产品运行可靠性的方法。

多维界面冲压空芯刨花板的保温隔热与隔声性能

采用多维界面冲压工艺制备不同厚度的空芯刨花板,在前期对其物理力学性能研究的基础上,再依据相关标准测试保温隔热与隔声性能,为其应用于木结构建筑墙体材料的前期研究提供更加全面、系统的数据参考与技术支持。结果表明:随着空芯刨花板厚度增大,其保温隔热性能增强,平均导热系数为0.131 W/(m·K),满足保温材料对导热系数[<0.233 W/(m·K)]的要求。厚度<40 mm的多维界面空芯刨花板的传热系数>2.2 W/(m^(2)·K),与一定厚度的烧结砖、混凝土墙、黏土砖砌体墙等保温性能相近。厚度为60 mm的超厚多维界面冲压空芯刨花板的传热系数可达1.6 W/(m^(2)·K),与一定厚度的多孔砖墙体、竹木复合墙体、传统空芯刨花板复合墙体保温性能相近,保温隔热性能优异;隔声量亦有提高,但存在隔低频声差、隔高频声好的特性。厚度<40 mm的多维界面空芯刨花板的计权隔声量小于30 dB,而60 mm厚多维界面冲压空芯刨花板的计权隔声量为34 dB,仅略低于一些木结构复合墙体的隔声量(计权隔声量约为39 dB),达到国家标准GB/T 50121—2005《建筑隔声评价标准》对4级隔声的要求(30~35 dB)。

带电更换钢管杆玻璃绝缘子组合工具的研制

钢管杆作为一种新型输电杆塔,在城市电力建设中优点突出,因而被广泛应用。钢管杆输电线路多采用同塔多回架设,其结构尺寸紧凑,作业空间狭窄,难以开展绝缘子带电更换。本文针对110～220kV同塔多回钢管杆线路特点,通过对工器具的材料选择、制作和试验,研制出了带电更换玻璃绝缘子工具;同时,通过危险率校核提出了满足现场作业要求的作业方法。研究结果可为钢管杆带电作业工器具的研制提供参考,对推动钢管杆带电作业具有重要意义。

基于全过程技术管控的绝缘管型母线性能及工程质量提升

绝缘管型母线作为一种新型的低压侧载流设备,因其独特的优势近年来在各行各业中被广泛应用。然而,由于从产品的生产设计到用户的运维检修等全过程均缺乏系统理论依据和通用性技术指导文件,导致设备故障频发,运行可靠性急需提升。针对绝缘管型母线的行业现状及应用情况的调研分析,开展了该产品全过程技术管控的性能提升研究,提出具体的提升措施。随后介绍了已开展的典型工程应用实例,详述并验证各工程中所应用的性能提升方法的有效性和必要性。

铁路牵引供电系统绝缘管型母线关键技术与实践

文章从系统的角度论述了铁路27. 7 k V绝缘管型母线关键技术,通过标准比对,绝缘性能参数和试验方法选择,以及对接头要点、安装工艺、工程实践、验收与维护的分析,阐述了在铁路牵引供电系统实施绝缘管型母线优良的性能和新型产品技术,提出了解决高速铁路牵引供电系统27. 5 k V侧大电流多根导线并联问题的技术措施和技术装备。所提出的绝缘管型母线的中间接头以屏蔽套、内衬套控制电场分布和接触面积的方法。试验基于系统试验项目和与电压有关的试验参数可在高速铁路上使用,实现了牵引供电系统更优的技术解决方案。

全绝缘管型母线缺陷分析及改进措施

全绝缘管型母线作为变电站主变压器低压侧一种新型的导流产品具有载流大、集肤效应小等特点,近年来在变电站中得到了广泛应用。但全绝缘管型母线在运行过程中故障频发,经常出现烧损、放电等情况。文中结合某供电公司出现的全绝缘管型母线烧损故障,针对全绝缘管型母线设计、制造缺陷进行深入分析,并提出了新的改造方法。最终在某220 kV变电站中成功应用,并取得了良好的运行效果。