盆式绝缘子

摘要： 针对某特高压换流站因GIS绝缘故障导致的500 kV线路充电跳闸,阐述了故障发生的过程,结合保护动作情况、录波分析开展相关试验,并进行出厂交接试验复核、电场强度分布复核及放电通道分析,对放电过程分析,认为气室内部遗留异物引发的盆式绝缘子沿面放电是导致此次故障的主要原因。针对这一问题,从设备出厂环节、设备运输环节及现场安装环节提出质量管控措施,开展辅助绝缘诊断方法作为交流耐压试验的有效补充,以提高设备运行可靠性。

摘要： 为改善绝缘子气固界面电场分布,提出了表层功能梯度材料(SFGM)的概念,并采用迭代算法对220 kV GIS盆式绝缘子的表面相对介电常数分布进行优化。优化后SFGM绝缘子的表面相对介电常数分布趋势与沿面电场分布正相关,由中心导杆向外壳逐渐降低;与传统绝缘子相比,优化后的SFGM绝缘子可以显著降低绝缘子表面及周围的最大电场强度,改善绝缘子的沿面耐电性能。

摘要： 随着电力工业的不断发展,GIS广泛应用于330kV电压等级变电站,在减少占地面积、维护等方面有着显著效果。但是当GIS设备发生故障,尤其是当母线发生故障后,故障影响较大,故障处理也比较困难。本文介绍一起330kV GIS母线发生故障后的原因分析、处理及预控措施。

摘要： 在保证气体绝缘开关设备(GIS)绝缘强度的基础上,为减少SF_(6)气体使用量、缩小设备体积,基于有限元仿真及数值优化方法开展了针对工程实际中的550kV盆式绝缘子小型化设计研究。在中心导杆与密封罐体之间距离缩小10%的条件下,通过对盆体凸面、凹面轮廓以及两端厚度的形状优化,可使得沿面电场分布更加均匀,盆体中心导体侧及低压法兰处的机械应力集中现象得到大幅缓解。相较于原始结构,经几何形状优化后的盆式绝缘子显著提升了的电气性能和力学性能。优化后的小型化绝缘子凹面沿面最大电场强度及最大形变量可分别降低25.4%和29.9%,并可减少盆式绝缘子6.1%的环氧复合材料使用量以及GIS密封罐体内约15%的SF_(6)气体使用量。该文提出的GIS小型化改造方案兼顾了电气和力学性能,具有较高的制造可行性和应用前景,能够为紧凑型、环境友好型GIS设备的研制提供参考。

摘要： HVDC输电技术的快速发展对HVDC GIS研发提出了迫切需求。HVDC GIS母线的绝缘性能是其重要性能。文中对HVDC GIS母线结构及耐受的电压种类进行了介绍。对静电场仿真和恒定电场仿真数学模型进行了对比。介绍了影响HVDC GIS母线绝缘性能的因素。对320 kV HVDC母线工况1、工况2、工况3三种工况及盆式绝缘子带和不带地电位屏蔽环两种结构的电场分布进行了仿真分析,计算结果表明:在320 kV电压作用下,当盆式绝缘子不带地电位屏蔽环时,工况2盆式绝缘子沿面电场强度Eabs较工况1大142.7%;工况3较工况2大3.92%。原因在于环氧树脂电导率是SF6的106倍,而环氧树脂相对介电常数仅是SF6的6倍;且环氧树脂的电导率随着温度降低而减小。当盆式绝缘子带地电位屏蔽环时,3种工况下盆式绝缘子沿面电场分布接近,体现了地电位屏蔽环可以有效改善HVDC母线盆式绝缘子尾部电场,克服母线温度分布不均带来的不良影响。

摘要： 为缩小气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的体积、简化生产制造工艺、降低原材料与SF_(6)气体消耗,在《550kV GIS盆式绝缘子小型化设计(一)——几何形状优化》(简称论文1)的基础上,引入介电功能梯度材料的理念,开展盆式绝缘子材料介电分布优化设计。针对接地法兰附近盆体表面电场畸变严重的问题,以均化接地法兰处电场为目标,基于拓扑优化方法构建了盆式绝缘子材料介电常数空间分布优化模型,并讨论了密度函数因子、梯度惩罚权重、介电常数上限等算法参数对于介电梯度形式及电场优化效果的影响。仿真结果表明,优化后绝缘子外法兰附近凸面一侧出现高介电常数区域,呈近似菱形的几何轮廓。此时,即使绝缘距离较原始结构减小15%,接地法兰处的电场集中现象仍可得到大幅改善。因此,该文提出的介电梯度材料,有望代替外壳倒角处的“R弧”形金属屏蔽以及绝缘子内嵌金属屏蔽环等方法进行电场分布调控,在GIS小型化改造、减少材料用量、优化工艺流程方面具有广阔前景。此外,提出了3D打印+浇注固化的小型化介电梯度盆式绝缘子制造方案,为后续研究与应用提供支撑。

摘要： 某核电厂一期工程500kV开关站采用ZF15-550型GIS,在定期维修中发现1A母线电抗器上部GIS HT3母线终端伸缩节处承压螺母发生大量开裂。其中,A相有2处螺母开裂;B相有6处螺母开裂,有3处螺杆与螺母已经脱离接触;C相有4处螺母开裂。HT3母线终端由滑动罐体、补偿伸缩节、盆式绝缘子、连接螺栓等组成。滑动罐体下部安装有伸缩节,用于补偿地基沉降等位移变化。

摘要： 盆式绝缘子由内部电极、与外壳相连的金属嵌件、接地屏蔽环等一并与环氧树脂浇注成型,浇注后的绝缘件颜色为白色,手感光滑圆润,浇注后严禁有剥离、气泡、气孔和裂纹等缺陷。该文通过对含异物的绝缘盆进行雷电冲击、工频耐压及局放试验,验证其电气性能。同时对异物进行EDS能谱分析,确定异物的主要成分,测量异物的大小和面积,通过制作不同线径的金属异物,将其附在绝缘盆上进行拍片确认,验证X射线探伤对金属异物的识别程度,结果表明在射线照片中Al材质金属丝最小可识别0.16mm,Fe材质金属丝最小可识别0.125mm。经过分析及论证,最终确定混入镶嵌至环氧树脂表面金属异物允许的大小,对工厂内及现场放电事故调查分析研究提供可靠的理论依据。

摘要： 针对两起气体绝缘金属开关设备(GIS)因盆式绝缘子开裂导致的设备漏气问题,对发生故障的盆式绝缘子进行了现场拆解,并通过对开裂盆子的受力分析和ANSYS仿真分析,判定了盆式绝缘子开裂的原因,最后对盆式绝缘子的结构进行了改进。经工程运行验证,改进后绝缘盆子处运行效果良好。

摘要： 盆式绝缘子作为气体绝缘组合电器(GIS)最薄弱的绝缘环节,其表面缺陷是提高GIS设备绝缘强度研究中的关键问题。本文首先介绍了气泡缺陷、异物缺陷、表面脏污以及裂纹缺陷等盆式绝缘子常见表面缺陷的产生和发展机理;其次分析总结了盆式绝缘子表面缺陷诱发闪络的发生机制,明确了盆式绝缘子表面电场分布及表面电荷积聚是影响绝缘子沿面闪络的重要因素;此外,归纳了现有盆式绝缘子表面缺陷诊断方法的利弊;最后,鉴于工频电压激励下盆式绝缘子表面缺陷局部放电检测方法的不足,从激励局部放电的电压模式入手,研究并总结了不同电压激励下盆式绝缘子表面缺陷局部放电检测方法的现状。

摘要： 作为GIS中的重要绝缘部件,盆式绝缘子对绝缘性能和机械强度要求较高.800kV GIS盆式绝缘子制造难度较大,为计算盆式绝缘子水压试验过程中的应力值,对一种800kV GIS盆式绝缘子在进行1min水压破坏试验时进行应力仿真计算及试验,仿真得到了该盆式绝缘子的主应力和变形结果.仿真结果表明,应力在中心嵌件与环氧树脂周围较小,靠近环氧树脂与法兰接触处最大.实际水压试验证实了该仿真的正确性,为盆式绝缘子的结构设计及后续优化提供了重要的依据。

摘要： 盆式绝缘子是GIS中的重要绝缘件,不仅要有良好的绝缘性能,还需要较高的机械强度.为研究盆式绝缘子水压试验过程中应力分布规律及材料的拉伸强度,对252kV盆式绝缘子进行应力仿真计算以及利用应变片实时测量.研究表明,盆式绝缘子顶端中心嵌件周围承受应力最小,随着距离嵌件的长度增加,受到的应力逐渐增大;应力最大值区域为弧线段末端.实际测试总结的规律与仿真结果相符,为盆式绝缘子的结构设计和强度验证提供了重要的研究基础.

摘要： 特高频(UHF)技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测,抗干扰能力强,检测灵敏度高,因此在输变电设备局部放电在线检测领域取得了广泛应用.目前大多数绝缘组合电器(GIS)设备上未安装内置式UHF传感器,只能采用外置式传感器进行检测,但是由于GIS绝缘子外表面被金属法兰包裹,导致普通外置式UHF传感器很难检测到其内部的局部放电信号.为了解决这一问题,本文提出了利用金属法兰在制造时遗留的孔洞,研制GIS专用外置式UHF传感器的方法.根据GIS结构特点以及金属法兰浇注孔电磁波传播规律,对超高频传感器的工作频带、等效高度、极化方式和尺寸等方面提出要求.采用天线设计软件CST进行天线的设计与优化,并测试天线的方向图、等效高度、增益和驻波比等各种性能.研制了具有射频和检波放大功能的GIS盆式绝缘子金属法兰浇注孔局放检测专用UHF放大器.最后,建立了GIS局部放电UHF检测研究平台,测试了专用UHF传感器在不同尺寸的浇注孔上对不同放电故障模型的局放检测灵敏度.

摘要： 盆式绝缘子是气体绝缘组合电器设备(GIS) 的重要组成,一旦发生闪络对电力系统危害极大.盆式绝缘子表面附着金属微粒时,出厂及现场交接的标准雷电冲击耐压试验存在检测盲区,不能完全检测出金属微粒,对于要长期运行的GIS而言是一大隐患.本文研究了SF6中标准雷电冲击作用下金属微粒污染物附着于盆式绝缘子高压电极侧时对其闪络特性的影响.结果表明,当绝缘子高压电极侧附着金属微粒时,闪络电压明显下降,且随气压升高,下降更明显,即盆式绝缘子对金属微粒更为敏感,但出厂及现场交接试验中雷电冲击无法检测出尺寸较小的金属微粒.随金属微粒长度增加,闪络电压下降趋势减缓,而当微粒长度超过一定值时,气压对绝缘子闪络电压的影响明显减小.负极性下盆式绝缘子闪络电压高于正极性,且气压越高极性效应越不明显.最后,本文还从空间电荷积累角度分析了盆式绝缘子沿面闪络过程。

摘要： 特高频(UHF)技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测,抗干扰能力强,检测灵敏度高,因此在输变电设备局部放电在线检测领域取得了广泛应用.目前大多数绝缘组合电器(GIS)设备上未安装内置式UHF传感器,只能采用外置式传感器进行检测,但是由于GIS绝缘子外表面被金属法兰包裹,导致普通外置式UHF传感器很难检测到其内部的局部放电信号.为了解决这一问题,本文提出了利用金属法兰在制造时遗留的孔洞,研制GIS专用外置式UHF传感器的方法,为了实现此方法,分析局部放电UHF信号在穿过金属法兰孔时的传播特性就成为了首先要解决的问题.本文在了解现有GIS盆式绝缘子金属法兰结构特点的基础上,从理论角度分析了电磁波经过金属法兰孔的传播机理,确定了电磁波通过金属法兰孔后的电场分布、传播模次和频谱分布,并以仿真和实验为手段验证了理论分析的结果,得出的结论为GIS专用外置式UHF传感器的研制提供了参考.

摘要： 特高频(UHF)技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测,抗干扰能力强,检测灵敏度高,因此在输变电设备局部放电在线检测领域取得了广泛应用.目前大多数绝缘组合电器(GIS)设备上未安装内置式UHF传感器,只能采用外置式传感器进行检测,但是由于GIS绝缘子外表面被金属法兰包裹,导致普通外置式UHF传感器很难检测到其内部的局部放电信号.为了解决这一问题,本文提出了利用金属法兰在制造时遗留的孔洞,研制GIS专用外置式UHF传感器的方法,为了实现此方法,分析金属法兰孔尺寸对电场结构的影响就成为了必须要解决的问题.本文采用有限元分析软件ANSYS对126kVGIS和252kVGIS绝缘子建模,并以此为基础分析在不同尺寸金属法兰孔情况下GIS绝缘子电场的分布情况.最后以上述研究结果为依据提出了一种GIS盆式绝缘子金属法兰孔优化方案,得出的结论为GIS专用外置式UHF传感器的研制提供了参考.

摘要： 为了更有效地研究盆式绝缘子的设计计算,本文从承重、通流、发热、沿面爬距、接地系统及老化等方面,总结了一部分盆式绝缘子的设计思路和计算方法,希望对读者能有一定的启发和参考作用.

摘要： 本文依据数字射线检测技术的原理,分析数字射线成像技术条件的影响,结合盆式绝缘子的特点,研制了专用盆式绝缘子裂纹缺陷对比试块,实现对盆式绝缘子裂纹缺陷的全覆盖检验,应用数字射线成像技术,使检测结果直观,易于判断.通过在盆式绝缘子模拟裂纹试样上进行检测,表明了数字射线检测工艺可以检测出盆式绝缘子上裂纹类缺陷,且成像位置正确.

摘要： 气体绝缘金属封闭输电线路(Gas-insulated Metal-enclosed Transmission Line GIL)是架空输电方式在地理或环境条件受限情况下的重要补充,在特高压工程中具有较好的应用前景.本文研究了特高压GIL的绝缘设计关键技术,包括典型绝缘结构型式、间隙设计与优化、绝缘子设计与优化、金属微粒抑制和混合气体方案探讨。提出了GIL间隙设计的原则和电场控制值,优化设计了电连接的两段圆弧连接式倒角结构,很好的满足了电场控制值要求。提出了GIL绝缘子设计的原则和电场控制值,优化设计了一种屏蔽电极结构和绝缘子形状综合优化的盆式绝缘子结构,全面满足了电场控制值要求。分析了GIL中金属微粒的运动特性,指出需在绝缘子附近装设微粒陷阱,并开展金属微粒老练试验.分析了SF6/N2混合气体GIL的绝缘特性、设计原则及电场控制值,指出最优混合比为20％。

摘要： The 0.8-0.25 mm diameter aluminum inclusions, bonded on the bottom surface of the epoxy casting insulator with a thiclrness of 52 mm, were tested quantitatively using ultrasonic technique. The root mean square deviation (RMSD) which is based on the power spectrum of the reflected wave at the original and several damage states was introduced as damage index. The results show that when aluminum inclusions exist in the insulation, the time delay between the initial and reflected waves increased in the time domain, and the RMSD values decreased with the decreasing of aluminum inclusion diameter. The aluminum inclusion with the diameter of 0.25 mm can be effectively tested with ultrasonic technique. This study provides experimental data accumulation for the application of ultrasonic testing technique in the epoxy casting insulation.

摘要： 本发明涉及上压板、盆式绝缘子固化定型装置及盆式绝缘子安装方法。该盆式绝缘子固化定型装置包括支撑底座和上压板。在使用时，先将上压板放置于盆式绝缘子的外翻沿上，在定位结构的作用下，环形压紧面与外翻沿同轴设置；然后将上压板与盆式绝缘子一起吊装起来放于支撑底座上，上压板与盆式绝缘子下落过程，压板导向结构与底座导向结构导向配合，环形压紧面与环形支撑面同轴，因此环形压紧面、外翻沿和环形支撑面之间同轴，这样可保证外翻沿受到的压力均匀，避免发生较大变形，同时由于上压板和盆式绝缘子是一次吊装就安装于支撑底座上的，因此安装效率高。

摘要： 本发明涉及高压电气设备领域，尤其是一种盆式绝缘子以及使用该绝缘子的高压开关。绝缘子包括中间嵌件、浇铸件以及外法兰，浇铸件的外翻沿两侧分别具有密封圈槽，外法兰的两侧分别具有用于与对应的高压开关筒体密封配合的密封部，并且外法兰中设有检测通道，检测通道具有位于外法兰两侧的连通口以及与连通口连通的检测口，连通口位于密封部与密封圈槽之间的位置处，检测口用于与对应的检漏设备配合并且被相应的堵头密封；密封圈在任意位置的损坏均可从检测口处检测出来，由于是检漏设备对检测口一对一进行检测，也保证了检测结果的可靠性，本发明的盆式绝缘子解决了目前的盆式绝缘子在使用时存在检漏费时费力以及密封性能无法保证的问题。

摘要： 本发明涉及上压板、盆式绝缘子固化定型装置及盆式绝缘子安装方法。该盆式绝缘子固化定型装置包括支撑底座和上压板。在使用时，先将上压板放置于盆式绝缘子的外翻沿上，在定位结构的作用下，环形压紧面与外翻沿同轴设置；然后将上压板与盆式绝缘子一起吊装起来放于支撑底座上，上压板与盆式绝缘子下落过程，压板导向结构与底座导向结构导向配合，环形压紧面与环形支撑面同轴，因此环形压紧面、外翻沿和环形支撑面之间同轴，这样可保证外翻沿受到的压力均匀，避免发生较大变形，同时由于上压板和盆式绝缘子是一次吊装就安装于支撑底座上的，因此安装效率高。

摘要： 本发明涉及高压电气设备领域，尤其是一种盆式绝缘子以及使用该绝缘子的高压开关。绝缘子包括中间嵌件、浇铸件以及外法兰，浇铸件的外翻沿两侧分别具有密封圈槽，外法兰的两侧分别具有用于与对应的高压开关筒体密封配合的密封部，并且外法兰中设有检测通道，检测通道具有位于外法兰两侧的连通口以及与连通口连通的检测口，连通口位于密封部与密封圈槽之间的位置处，检测口用于与对应的检漏设备配合并且被相应的堵头密封；密封圈在任意位置的损坏均可从检测口处检测出来，由于是检漏设备对检测口一对一进行检测，也保证了检测结果的可靠性，本发明的盆式绝缘子解决了目前的盆式绝缘子在使用时存在检漏费时费力以及密封性能无法保证的问题。

摘要： 本实用新型涉及GIS用盆式绝缘子耐压装置及其盆式绝缘子固定支架，以解决现有技术中的耐压装置中用于支撑盆式绝缘子的支撑结构复杂的问题。为解决该技术问题，本实用新型的GIS用盆式绝缘子耐压装置包括用于固定成串布置的多个盆式绝缘子的盆式绝缘子固定支架，盆式绝缘子固定支架包括用于与盆式绝缘子和/或模拟筒体的外周面支撑配合的支撑平面，所述支撑平面的左右两侧设有用于挡止盆式绝缘子左、右滚动的挡板，以平面支撑的形式取代了现有技术中的与模拟筒体的外壁形状相适配的弧形连接面的支撑形式，极大地简化了用于支撑盆式绝缘子的盆式绝缘子固定支架的结构及其加工制造工序，同时也有利于最大限底地利用罐体内的空间。

摘要： 本实用新型涉及高压开关设备技术领域，特别涉及一种盆式绝缘子及使用该绝缘子的GIS。盆式绝缘子包括呈盆状的绝缘体，绝缘体的盆底埋设有与绝缘体同轴的屏蔽环。使用时屏蔽环环绕在位于盆底的导体的外部，能够屏蔽导体产生的电晕，降低靠近导体的绝缘体部分承受电压，改善电场分布状况，从而有效地提高盆式绝缘子起晕电压和闪络电压，以适应高电压等级下的电场要求。

摘要： 本实用新型涉及高压电气设备领域，尤其是一种盆式绝缘子以及使用该绝缘子的高压开关。绝缘子包括中间嵌件、浇铸件以及外法兰，浇铸件的外翻沿两侧分别具有密封圈槽，外法兰的两侧分别具有用于与对应的高压开关筒体密封配合的密封部，并且外法兰中设有检测通道，检测通道具有位于外法兰两侧的连通口以及与连通口连通的检测口，连通口位于密封部与密封圈槽之间的位置处，检测口用于与对应的检漏设备配合并且被相应的堵头密封；密封圈在任意位置的损坏均可从检测口处检测出来，由于是检漏设备对检测口一对一进行检测，也保证了检测结果的可靠性，本实用新型的盆式绝缘子解决了目前的盆式绝缘子在使用时存在检漏费时费力以及密封性能无法保证的问题。

摘要： 本实用新型公开了用于气体绝缘金属封闭开关设备上的盆式绝缘子，包括：圆板状的本体；三个凸起，三所述凸起设置于所述本体的同一侧，三所述凸起之间呈等腰三角形分布，且等腰三角形的重心与所述本体的中部重合，每一所述凸起的背面均设有凹槽，所述凸起的中部安装有嵌件。其电场分布较均匀，绝缘裕度高，大大提高了绝缘的可靠性。本实用新型应用于高压开关设备技术领域。

摘要： 本实用新型公开了一种盆式绝缘子和气体绝缘高压开关，涉及气体绝缘高压开关技术领域，包括开关柜体，和安装在开关柜体外表面的控制单元，以及设置在开关柜体内腔的母线箱，安装槽的两端设置有第一固定机构和第二固定机构，固定槽的侧端设置有第一夹紧圈和第二夹紧圈，在安装绝缘子主体时，只需第一固定机构和第二固定机构将盘体与母线箱的内腔安装，再将绝缘子主体连接安装槽即可，结构简单，操作便捷，省时省力，在绝缘子主体的端口连接安装槽时，首先绝缘子主体将端口固定于固定槽内，此时会将橡胶材质第一夹紧圈和第二夹紧圈挤压变形，然后第一夹紧圈和第二夹紧圈通过自身弹力反作用于绝缘子主体，将其夹紧，保障了绝缘子主体的稳定性。

摘要： 本实用新型涉及一种GIS设备盆式绝缘子的绝缘性能损害实验装置，包括气体储瓶、鼓风干燥箱、主管道和分支管道，所述鼓风干燥箱内设置有多个反应瓶，所述气体储瓶的出口连通主管道的入口，所述主管道的出口连通分支管道的入口，所述分支管道的出口连通反应瓶的入口，所述分支管道与反应瓶一一对应，所述主管道上安装有减压阀、压力表和四通阀，所述主管道和分支管道上均安装有二通阀，所述主管道通过四通阀与分支管道连接，所述反应瓶内设置有环氧树脂片。本实用新型具有气密性好，使用简单方便，实验准确度高的特点。