含零值绝缘子高压架空输电线路绝缘子串空间电场分布特性

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2024.05.006

湖南电力 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 37-44.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.05.006

含零值绝缘子高压架空输电线路绝缘子串空间电场分布特性

李瑶琴¹, 霍锋¹, 南敬¹, 刘琴¹, 张天宇²

1.中国电力科学研究院有限公司,湖北武汉 430070;
2.华北电力大学（保定）,河北保定 071003

收稿日期:2024-07-23 修回日期:2024-08-02 出版日期:2024-10-25 发布日期:2024-11-06
通信作者: 李瑶琴（1992）,女,硕士,工程师,主要研究方向为超特高压输变电线路外绝缘及金具配置。
基金资助:
国家电网有限公司科技项目（5500-202155318A-0-0-00）

Spatial Electric Field Distribution Characteristics of Insulator Strings in High-Voltage Overhead Transmission Lines With Zero Value Insulators

LI Yaoqin¹, HUO Feng¹, NAN Jing¹, LIU Qin¹, ZHANG Tianyu²

1. China Electric Power Research Institute, Wuhan 430070, China;
2. North China Electric Power University (Baoding), Baoding 071003, China

Received:2024-07-23 Revised:2024-08-02 Online:2024-10-25 Published:2024-11-06

摘要/Abstract

摘要： 基于有限元电场仿真方法,研究了110 kV和220 kV不同绝缘子串型出现零值绝缘子时邻近区域空间电场分布特性,对比合成电场和轴向电场分量对零值绝缘子的敏感度。针对单I悬垂串、双II悬垂串和耐张串等串型,分析零值绝缘子对不同串型的影响程度,定量分析零值绝缘子位置和片数对场强分布的影响特性。结果表明：轴向场强分量对零值绝缘子更为敏感,作为零值绝缘子检测的特征量更为合适;高压侧存在零值绝缘子对电场分布影响最大;对于悬垂双II串应分别测量两侧的场强,以判断零值绝缘子出现位置;连续2片、3片零值时场强下降幅度分别为单片零值的2倍和2.3倍等。

关键词: 零值绝缘子, 电场分布, 轴向场强, 有限元, 耐张串

Abstract: This article uses finite element simulation calculation method to study the electric field distribu‍tion characteristics when zero value insulators appear in different insulator string types of 110 kV and 220 kV, and compares the sensitivity of composite field strength and axial field strength to zero value insula‍tors. The influence of zero value insulators on different string types is analyzed for single I suspension string, double II suspension string, and tension string.In addition, the influence of zero value insulator position and number on field strength distribution characteristics is quantitatively analyzed. The results show that the axial field strength is more sensitive to the occurrence of zero value insulators, and it is more suitable as a characteristic quantity for detecting zero value insulators. The presence of zero value insulators on the high-voltage side has the greatest impact on the electric field distribution. For the suspension double II string, the field strength on both sides should be measured separately to determine the location of zero value insulators. The decrease in field strength for two and three consecutive zero values is twice and 2.3 times that of a single zero valuerespectively.

Key words: zero value insulators, electric field distribution, axial field strength, finite element analysis, tension string

中图分类号:

TM854

李瑶琴, 霍锋, 南敬, 刘琴, 张天宇. 含零值绝缘子高压架空输电线路绝缘子串空间电场分布特性[J]. 湖南电力, 2024, 44(5): 37-44.

LI Yaoqin, HUO Feng, NAN Jing, LIU Qin, ZHANG Tianyu. Spatial Electric Field Distribution Characteristics of Insulator Strings in High-Voltage Overhead Transmission Lines With Zero Value Insulators[J]. Hunan Electric Power, 2024, 44(5): 37-44.

参考文献

[1] 关志成. 绝缘子及输变电设备外绝缘[M].北京:清华大学出版社,2006.
[2] 邱志斌, 阮江军, 黄道春, 等.输电线路悬式瓷绝缘子老化形式分析与试验研究[J].高电压技术,2016,42(4):1259-1267.
[3] 陈家斌. 电气设备故障检测诊断方法及实例[M].北京:中国水利水电出版社,2003.
[4] 卢明, 姚德贵.劣化绝缘子检测方法的对比分析[J].电瓷避雷器,2006,5(2):9-13.
[5] 中国电力科学研究院.输变电设备状态检修试验规程:DL/T 393—2010[S].北京:中国电力出版社,2010.
[6] 吴光亚. 劣化悬式绝缘子检测规程:DL/T 626—2015[S].北京:中国电力出版社,2005.
[7] VAILLANCOURT G H,BELLERIVE J P,ST-JEAN M,et al.New live line tester for porcelain suspension insulators on high-voltage power lines[J].IEEE Transactions cn Power Delivery,1994,9(1):208-219.
[8] 程养春, 李成榕, 马晓华, 等.电场法带电检测零值绝缘子的研究[J].高电压技术,2002,28(11):8-9.
[9] 廖兴华, 巢亚锋, 岳一石, 等.超高压输电线路复合瓷绝缘子的运行状况分析[J].湖南电力,2020,40(6):53-58.
[10] 白欢, 陈洪波, 黄道春.110 kV零值瓷绝缘子电场仿真分析研究[J].四川电力技术,2014,37(2):62-67.
[11] 王平, 李抗, 耿江海, 等.110 kV劣化瓷质悬式绝缘子空间电场研究[J].电测与仪表,2020,57(14):93-98.
[12] 王浩, 张焕清, 潘达章, 等.220 kV零值复合绝缘子电场分布特性研究[J].江西电力,2017,41(2):13-16.
[13] 王力农, 李小春, 宋斌, 等.输电线路劣化绝缘子电场分布仿真与检测研究[J].高压电器,2018,54(10):49-55,62.
[14] 王力农, 简思亮, 宋斌, 等.基于电场分布测量法的输电线路劣化绝缘子检测研究[J].电瓷避雷器,2019(4):199-205+212.
[15] 陈瑶, 邹德华, 牛捷, 等.500 kV输电线路中低零值绝缘子对长串绝缘子电位和电场分布的影响[J].电瓷避雷器,2015(3):29-34.
[16] 曲金. 不同状态下绝缘子电场分析与检测研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2020.
[17] 周吉刚, 李希元, 徐中凯, 等.基于有限元的瓷绝缘子劣化对输电线路绝缘子串轴向电场分布影响研究[J].绝缘材料,2021,54(10):79-83.
[18] 蒋兴良, 夏强峰, 胡琴, 等.劣化绝缘子对悬垂串电场分布特性的影响[J].中国电机工程学报,2010,30(16):118-124.
[19] 许义, 路健, 朱先启, 等.一种非接触式零值绝缘子检测方法及装置[J].广东电力,2021,34(3):130-136.

含零值绝缘子高压架空输电线路绝缘子串空间电场分布特性

Spatial Electric Field Distribution Characteristics of Insulator Strings in High-Voltage Overhead Transmission Lines With Zero Value Insulators

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 12

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	周雪欢, 曾萍, 刘志刚, 陈乾, 程桉, 张泽权, 蔡新景. 电缆中间接头局部放电电磁波传播特性分析及传感器优化设计[J]. 湖南电力, 2024, 44(5): 81-86.
[2]	陈宇, 许猛, 高洋, 沈丰慧, 刘耘彤, 刘东阳. GIS运输振动与冲击分析研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(4): 126-131.
[3]	施志伟, 沈忠, 邱雨, 黎鹏, 吴田. 开关柜内部母排接触不良故障下外壳振动特性仿真分析[J]. 湖南电力, 2024, 44(3): 3-8.
[4]	陆炳荣, 王清印. 基于遗传算法及有限元仿真的变压器热点处纸绝缘老化状态表征方法[J]. 湖南电力, 2024, 44(3): 40-47.
[5]	陈宇, 高洋, 沈丰慧, 许猛, 刘耘彤. 罐式断路器抗震性能仿真分析及优化设计[J]. 湖南电力, 2024, 44(3): 120-125.
[6]	赵俊卿, 高洋, 吴文海, 戴通令, 陈宇, 刘东阳. GIS母线三相共箱盆式新型环保绝缘子[J]. 湖南电力, 2024, 44(2): 97-103.
[7]	靳雨柱, 任才横, 桂和怀, 朱冠旻, 王爽, 马天缘, 唐波. 特高压铁塔组立过程中异形构件吊装方案研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(1): 101-105.
[8]	刘道生, 邹彬, 陈星蓉, 王仕会. 油纸电容式套管主绝缘的介电特性与结构设计[J]. 湖南电力, 2023, 43(2): 19-23.
[9]	瞿波, 杨俊涛, 李鑫, 项兴尧, 舒胜文. 垂直敷设方式下电力电缆电磁-流体-温度场研究[J]. 湖南电力, 2023, 43(2): 24-31.
[10]	徐斌兵, 陈梓尧, 刘宇彬, 雷佳成, 秦睿, 杨鑫. 基于有限元电磁仿真的电缆短路电动力计算[J]. 湖南电力, 2023, 43(1): 23-29.
[11]	高兵, 王帅, 钟永恒, 孙雅森, 张尚琛, 周婕. 基于Simulink与COMSOL联合仿真的MOS场效晶体管瞬态特性分析[J]. 湖南电力, 2022, 42(5): 1-7.
[12]	欧阳克俭, 曹先慧, 屈国民, 杨淼, 谢亿, 刘赟, 谢阿萌. 输电线路耐张线夹压接质量带电检测技术[J]. 湖南电力, 2020, 40(6): 22-.