劣化绝缘子对悬垂串电场分布特性的影响

劣化绝缘子的存在会直接威胁到电力系统的安全运行。以仿真和实验室试验相结合的方法,分析悬垂瓷绝缘子串中有/无劣化绝缘子时的空间电场分布特性,着重分析了测量距离、劣化绝缘子位置和片数及其型式、污秽对悬垂绝缘子串空间轴向电场的影响。结果表明:劣化绝缘子对空间轴向电场分量影响最大;测量距离越远,其空间轴向电场的变化率越小;劣化绝缘子位置靠近高压端时,其空间轴向电场变化率增加,中间位置时最小且基本不变,靠近低压端时又略微增加;2片绝缘子连续劣化比不连续劣化引起空间轴向电场变化率大;对于220kV线路悬垂串只需分析低压端的3片绝缘子空间轴向电场变化率就可判断出串中是否含有零值绝缘子。因此,直接分析绝缘子串空间轴向电场的变化能够判断出劣化绝缘子及其位置。

110kV复合绝缘子棒形并联间隙工频电弧疏导过程的试验研究

绝缘子串加装并联间隙装置后,可以疏导工频续流从而保护绝缘子。并联间隙的导弧性能对于绝缘子串的保护至关重要,因而深入了解电弧在间隙电极上的疏导过程及电弧运动特性非常必要。基于此,该文开展了短路电流大小为500A和15.75kA的燃弧试验研究。试验中使用高速摄像仪记录下了电弧运动过程,通过观察试验拍摄的图片分析了电弧的运动特性。利用之前研究建立的长间隙交流电弧模型,仿真计算了与试验电流大小相同的电弧运动过程。通过对比仿真结果和试验结果可知,对于弧根的运动情况,二者基本一致。虽然在弧柱的运动形态上稍有差异,但弧柱的运动滞后于弧根的情况是一致的。因此,电弧运动仿真模型的精确性较高,可用于分析并联间隙装置的导弧效果。

1000kV级特高压交流线路绝缘子串电位分布计算和均压环设计

特高压交流线路绝缘子串的电位分布极不均匀,这将影响绝缘子和线路的安全运行,如何设计合理的均压环,改善绝缘子串电位分布。具有重要的工程意义。应用有限元法可以对特高压绝缘子串单悬垂串下的电场分布进行三维的数值计算,综合考虑杆塔、导线等因素,针对悬垂串不同的均压环设计尺寸和放置位置分布进行对比计算。对均压环的优化设计表明。均压环管径取120mm.环体距绝缘子串中心距离取500mm,布置位置为屏蔽3片绝缘子时。均压效果相对较好。计算结果表明.增加均压环后各个串型的电场分布明显改善.单片绝缘子最大承受电压为4.7%.

浅析山东电网高压支柱瓷绝缘子断裂原因

简要介绍山东电网近5年高压支柱瓷绝缘子故障情况,从生产制造和电力运行两个方面分析了可能导致支柱绝缘子断裂的各种原因,故障统计表明,制造质量不良是引起断裂的主要原因.生产制造单位应当改进工艺,提高产品质量.电力运行单位应加强支柱瓷绝缘子从采购到运行的全过程管理,逐步更换低强度的支柱绝缘子.

复合绝缘子运行检测方法分享

安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。绝缘子种类繁多,形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别,但基本是由绝缘件和连接金具两大部分组成的。

绝缘子是一种特殊的绝缘控件, 能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆,慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子不会由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,这是绝缘子重大的作用体现之一。

绝缘子
复合绝缘子用常规绝缘子的操作、维护和检修

复合绝缘子因其重量轻、强度高、耐污闪能力强、制造和维护方便等优点,在电力系统中得到广泛应用,打破了陶瓷和玻璃绝缘子长期的主导地位。据不完全统计,我国电网合成绝缘子总量约200万支。就复合绝缘子的使用数量而言,中国已成为仅次于美国的第二大国家。但随着运行时间和次数的增加,复合绝缘子的故障信息逐渐增多。显然,在改进配方和制造工艺、提高复合绝缘子质量的同时,有针对性地研究复合绝缘子检测技术对保证电网安全运行具有重要意义。下面小课堂就来分享绝缘子的检测技术。当然,如果你想找到一款适合的实用绝缘子,下图中则是一个极佳选择。

优异的绝缘子
目前,运行中绝缘子的检测技术主要有:

1、直接观测法

目前对合成绝缘子的外部物理缺陷最常用的方法是直接观测法,即在塔下用望远镜观察,找出常见的表面缺陷,如裂纹、电蚀、粉化、漏电痕迹等如有现象,应立即更换绝缘。然而,地面观测的可靠性不够高,对树形通道等内部绝缘故障的检测也比较困难。具体观测内容如下:

1)在雨雾露水等天气条件下,观察合成绝缘子表面局部放电情况;

2)端部金具接头处附件有无明显的滑移和电蚀现象。

2、紫外成像法

小而稳定的表面局部放电会引起复合绝缘子的碳化通道或电蚀。当绝缘子表面形成碳化通道时,其使用寿命将大大降低,甚至在短时间内被破坏。电子紫外光学损伤控制仪可用于检测复合绝缘子因局部放电引起的碳化通道和表面电蚀。其原理是带电粒子在局部放电过程中会发出紫外光,而当绝缘子表面形成导电碳化通道时,局部放电会加剧。这种方法的缺点是需要在夜间和正温下工作;此外,还需要检测局部放电,这就要求检测应在高湿度甚至降雨的环境中进行。但是,检测结果容易受观测程度的影响,检测设备也很昂贵。

3、超声波法

某高校研究了利用超声波检测复合绝缘子芯棒裂纹的方法。超声波检测的实现是基于超声波在两种介质间的传输过程中,在两种介质的界面上发生反射、折射和模式变化的原理。超声波发生器将初始脉冲送入绝缘子介质中,根据缺陷波在绝缘子中的大小和位置,可以判断绝缘子的缺陷情况。超声检测复合绝缘子机械缺陷具有操作简单、安全可靠、抗干扰能力强等优点。但是,由于耦合、衰减和超声换能器性能等问题,目前在遥测方面没有重大突破,不适合现场检测,主要用于企业生产的在线检测和实验室鉴定。

4、红外成像法

红外成像法可用于检测泄漏电流流经绝缘材料时局部放电、介电损耗或电阻损耗引起的局部温升,并可用于线路检测。对局部有明显热点的绝缘子,从热点到高压端的硅橡胶表面明显发黑、粉化、脆化,疏水性基本丧失,部分有许多小裂纹甚至严重损坏;从热点到高压端,不能进行工频耐压试验或陡波冲击试验,可见热点是内绝缘局部放电发展的部位。仪器成本高,测量容易受阳光、风、湿度、环境温度等因素的影响,容易引起绝缘子表面温度的快速变化。这也影响了它的应用。

绝缘子电气、机械性能有哪些?

绝缘子是一种特殊的绝缘控件, 能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆,慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子不会由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,这是绝缘子重大的作用体现之一。

一、绝缘子的电气性能

1、爬电距离

两个导电部件之间沿绝缘子表面的最短距离。绝缘子绝缘表面两端配件之间的最短距离或最短距离之和。

水泥和任何其他非绝缘材料的表面不被视为爬电距离的一部分。如果绝缘子的某一部分被高阻层覆盖,则该部分应被视为有效绝缘表面,沿该部分的距离应包括在爬电距离中。

漏电比距:电力设备外绝缘爬电距离与设备额定电压的比值,单位为厘米/千伏。(1996年以前使用)

爬电比距:电力设备外绝缘爬电距离与设备最高电压的比,单位为厘米/千伏。(1997年至2006年使用)

统一爬电比距:爬电距离与电力设备外绝缘两端的最大工作电压之比(交流系统为UM/√3)通常以mm/kV表示。(2007年及以后使用)

2、50%全波冲击闪络电压(峰值)

50%全波冲击闪络电压(峰值)也叫冲击放电电压。一般情况下,被试绝缘子承受反复的压力,一半的数据会导致绝缘子闪络。最后采用加权法得到最终数据,主要反映绝缘子耐冲击电压的能力。它与绝缘子、法兰、裙座的放电距离、空气密度和湿度有关。但是,由于冲击电压作用时间短,冲击闪络电压绝缘子发生了冲击干放电。

3、工频干(湿)放电电压

工频湿放电电压是指在降雨量为3mm/min,水电阻率为9500-10500Ω·m,水温为20℃的雨水作用下,沿绝缘子表面产生火花放电的最小工频电压。绝缘子工频湿放电电压与绝缘子形状、绝缘子放电距离和降雨时间有关。

工频干放电电压是在标准大气条件下,沿干燥、洁净的绝缘子表面发生火花放电时的最小工频电压。干放电电压与绝缘子形状和大气条件关系不大,但主要取决于放电距离(指绕过裙板的两个电极之间的最小距离)。

悬式绝缘子的湿闪络电压一般为干闪络电压的45%;复合绝缘子的湿闪络电压一般为干闪络电压的95%。复合绝缘子具有较强的抗污闪电压能力。

4、工频击穿电压

工频击穿电压是指引起绝缘子两极间本体绝缘击穿的最小工频电压。击穿电压一般为干放电电压的1.2~1.5倍,主要与绝缘子的绝缘强度有关。

5、污秽闪络

固体、液体或气体导电物质附着在电气设备的绝缘表面上。在雾、露、小雨或融冰(雪)等气象条件下,绝缘表面的污染层受湿气影响,导致导电率和泄漏电流增大,在工作电压下产生局部电弧,发展为表面闪络放电现象。

6、等值附盐密度

等值附盐密度相当于绝缘子表面导电材料的含量,按绝缘子表面每平方厘米的Mg-NaCl(氯化钠)数表示。目前,对污染区域进行分类是一项重要的技术指标。单位:(mg/cm2)。

7、闪络

绝缘子的闪络现象取决于绝缘子表面的破坏性放电状态。电网绝缘事故多为闪络事故。

8、击穿

击穿是绝缘子内部的一种破坏性放电现象。

二、绝缘子的机械性能

机电破坏负荷

即绝缘子能承受的最大机械负荷。在这种负荷下,绝缘层不会断裂,棒芯会拉丝。读数方法如下:对于悬式绝缘子,u70blp:70为机电破坏载荷70kN。对于复合绝缘子:fxbw4-110/100:110为110kV的适用电压等级,100为100kN的机电破坏负荷。

基于支持向量机的复杂环境条件下绝缘子闪络电压的预测

摘 要:在大型人工气候实验室对XZP-160绝缘子试验数据的基础上,提出了一种基于支持向量机的绝缘子闪络电压预测方法。支持向量机是以统计学习理论为基础的,采用结构风险最小化原则代替传统经验风险最小化原则的新型统计学习方法。该文以气压、覆冰、污秽程度等环境条件作为输入,绝缘子的闪络电压作为输出,对环境条件和闪络电压的关系进行训练,建立绝缘子闪络电压的预测模型。结果表明预测的闪络电压与实测结果基本一致。该方法为复杂环境条件下外绝缘的选择提供了一种新的途径。