强风区750kV复合绝缘子伞裙破坏机制分析研究

发布时间：2018-04-19 05:29

  本文选题：复合绝缘子 + kV伞裙　； 参考：《中国电机工程学报》2014年06期

【摘要】：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。
[Abstract]:In order to study the mechanism of fault generation in the root of composite insulator skirt in strong wind region, field fault analysis, material fatigue cracking experiment, fluid-solid coupling simulation calculation and fracture analysis of the special structure of insulator umbrella skirt were carried out.It is found that in the Xinjiang 750kV high voltage transmission line with average wind speed higher than that in the 30m/s strong wind region, the fault of the root of the composite insulator occurs in large scale, and the most serious single insulator has an effective climbing distance loss of 20.4%.The results show that the fatigue resistance of the conventional insulator silicone rubber material is poor, and the large swing of the insulator skirt will occur in the strong wind, which leads to the serious stress concentration problem at the root of the umbrella skirt.Long-term cyclic stress causes fatigue crack in the root material of umbrella skirt, and finally develops into the fracture fault of the root of umbrella skirt.The experimental results are in good agreement with the field fault phenomenon, which provides a theoretical basis for further solving the fault of umbrella skirt.
【作者单位】： 清华大学深圳研究生院;
【分类号】：TM216

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 宿志一;范建斌;;复合绝缘子用于高压及特高压直流输电线路的可靠性研究[J];电网技术;2006年12期

2 田振辉,谭惠丰,谢礼立;橡胶复合材料疲劳破坏特性[J];复合材料学报;2005年01期

3 关志成;彭功茂;王黎明;贾志东;张若兵;;复合绝缘子的应用及关键技术研究[J];高电压技术;2011年03期

4 刘宇艳,万志敏,田振辉;橡胶复合材料断裂力学疲劳研究进展[J];高分子材料科学与工程;1999年06期

5 丁智平;陈吉平;宋传江;王伟晓;;橡胶弹性减振元件疲劳裂纹扩展寿命分析[J];机械工程学报;2010年22期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙西昌;罗兵;陈子岩;黎小林;刘鹏;饶宏;魏劲容;;±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压环配置优化[J];电瓷避雷器;2009年01期

2 罗勇芬;韦加雄;何立柱;王森;李彦明;;内电极和均压环配置法优化复合绝缘子的沿面电场和电位分布[J];电瓷避雷器;2009年01期

3 吴高林;王谦;白云庆;;高压输电线路绝缘子“挂灯笼”现象分析及防范措施探讨[J];电瓷避雷器;2009年04期

4 郭清滔;廖福旺;黄海鲲;;一起复合绝缘子芯棒脆断原因分析及对策[J];电瓷避雷器;2010年01期

5 丁京玲;党镇平;姚喜年;王婷婷;;±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究[J];电瓷避雷器;2011年02期

6 谢从珍;刘洋;王建国;;铁路隧道复合绝缘子运行特性分析[J];电瓷避雷器;2011年02期

7 姚森敬;彭向阳;苏华锋;贾志东;;冰区线路绝缘子插花及“V”形串防冰闪研究[J];电瓷避雷器;2011年06期

8 杨洋;孙才新;李剑;胡建林;;一种绝缘子超疏水防覆冰涂层的制备及研究[J];电瓷避雷器;2012年02期

9 李佐胜;姚建刚;杨迎建;陈芳;金永顺;苗增强;;湿污绝缘子发热模型[J];电工技术学报;2009年07期

10 毛颖科;关志成;王黎明;马仪;文华;李锐海;;基于泄漏电流脉冲主成分分析的外绝缘污秽状态评估方法[J];电工技术学报;2009年08期

相关会议论文 前10条

1 马仪;毛颖科;;输电线路污秽外绝缘状态评估系统的开发概述[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年

2 马仪;毛颖科;;气压对交流污秽绝缘子闪络电压和泄漏电流的影响[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年

3 毛颖科;关志成;王黎明;马仪;文华;李锐海;;基于泄漏电流脉冲主成分外绝缘污秽状态评估方法的研究[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年

4 毛颖科;关志成;王黎明;文华;李锐海;马仪;;不同污秽状态下基于运行电压下泄漏电流的交流污闪电压预测[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年

5 黄珊珊;钱政;;智能电网中输电线路绝缘子在线检测方法综述[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会（论文集1）[C];2010年

6 周远翔;聂琼;王云杉;;从“十一五”电气学科发展战略规划看绝缘材料与技术的发展[A];2007年全国绝缘材料与绝缘技术专题研讨会论文集[C];2007年

7 丁京玲;党镇平;姚喜年;王婷婷;;±800 kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究[A];2010输变电年会论文集[C];2010年

8 康解云;;RTV防污闪涂料在电力机车上的应用[A];2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集[C];2007年

9 敬亮兵;李景禄;颜喜平;;复合绝缘子雷击闪络事故的分析及对策[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（中册）[C];2008年

10 闫文斌;王达达;于虹;李卫国;赵现平;;复合绝缘子内部缺陷可视化检测[A];2012年云南电力技术论坛论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 徐志钮;RTV涂层憎水性及对绝缘子电场和污闪特性影响的研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 王胜辉;基于紫外成像的污秽悬式绝缘子放电检测及评估[D];华北电力大学;2011年

3 廖晓玲;三维编织C/C复合材料的疲劳行为以及损伤演变研究[D];西北工业大学;2006年

4 张志劲;低气压下绝缘子（长）串污闪特性及直流放电模型研究[D];重庆大学;2007年

5 梁英;高温硫化（HTV）硅橡胶电晕老化特性及机理的研究[D];华北电力大学（河北）;2008年

6 赵林杰;硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

7 历玉英;井下作业油管环空防溢控制的理论与应用研究[D];大庆石油学院;2008年

8 苑吉河;输电线路绝缘子（串）交流污闪特性及放电过程的研究[D];重庆大学;2008年

9 李佐胜;红外热像检测绝缘子污秽等级的关键技术研究[D];湖南大学;2009年

10 滕云;电网污闪预测系统研究[D];沈阳工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 王辉;绝缘子直流绝缘电阻测量系统的研究与设计[D];大连理工大学;2010年

2 徐晓秋;透明、高折射率加成型硅橡胶的制备及改性MQ树脂的补强研究[D];杭州师范大学;2010年

3 贾茹;高压套管绝缘设计与性能分析[D];沈阳工业大学;2011年

4 宋云海;基于表面电导的绝缘子积污在线监测系统[D];华南理工大学;2011年

5 孙夏青;高压直流输电线路长棒形瓷绝缘子的污秽闪络特性研究[D];华南理工大学;2011年

6 高f ;青藏铁路供电系统外绝缘特性研究[D];西南交通大学;2011年

7 孙金宝;绝缘子泄漏电流的Hilbert谱分析及特征提取[D];华北电力大学;2011年

8 张伟;悬式绝缘子检测方法研究[D];华北电力大学;2011年

9 杨本星;基于放电特征检测的复合绝缘子憎水性评估方法研究[D];天津大学;2010年

10 齐飞;绝缘子串在污秽分布不均匀时的[D];华中科技大学;2009年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 田振辉,刘宇艳,万志敏,杜星文;聚酯增强橡胶疲劳破坏实验研究[J];材料工程;2000年04期

2 张仁豫;薛家麒;朱德恒;;合成绝缘子耐污性能的试验研究[J];中国电瓷;1985年02期

3 郭浩;;我国复合绝缘子的应用及运行中的若干问题[J];电力设备;2006年04期

4 舒印彪,赵丞华;研究实施中的500kV同塔双回紧凑型输电线路[J];电网技术;2002年04期

5 于幼文,金永纯;昌房500kV紧凑型输电线路中的关键技术[J];电网技术;2003年07期

6 吴敬儒,徐永禧;我国特高压交流输电发展前景[J];电网技术;2005年03期

7 徐宜志;复合绝缘子轮式耐漏电起痕和电蚀损试验[J];电网技术;2005年11期

8 周浩,余宇红;我国发展特高压输电中一些重要问题的讨论[J];电网技术;2005年12期

9 陈维江,孙昭英,綦海昌,梁玉,杨春雷,咸日常,尹彬;防止10kV架空绝缘导线雷击断线用放电箝位柱式复合绝缘子的研究[J];电网技术;2005年16期

10 舒印彪;1000kV交流特高压输电技术的研究与应用[J];电网技术;2005年19期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈昌图;高压复合绝缘子在多因子老化下的特性变化[J];电气应用;1986年02期

2 ;场致老化及新复合绝缘子泄漏电流波形的分析[J];电瓷避雷器;1999年03期

3 王国春,陈原;京津唐电网复合绝缘子运行分析[J];电瓷避雷器;2002年05期

4 朱宇,江秀臣;复合绝缘子不明闪络原因的实验分析[J];高压电器;2002年01期

5 刘晓安;复合绝缘子性能检测方法简析[J];西北电力技术;2004年01期

6 苏玫;陡波试验在检测复合绝缘子中的作用[J];高电压技术;1997年03期

7 应伟国,周松尧;500kV棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断的预防措施[J];电瓷避雷器;2004年06期

8 赵敏;;一种复合绝缘子硅橡胶护套的制备方法[J];橡胶工业;2010年05期

9 胡振;赵天任;魏强华;;500kV耐张串使用复合绝缘子的力学试验研究[J];电气制造;2011年06期

10 谭捷华,吴光亚,何志强,陈春鹰;复合绝缘子湿工频电气试验方法的试验研究[J];高电压技术;2003年08期

相关会议论文 前10条

1 崔婷;安昌萍;林伟;;重庆电网110KV运行交流复合绝缘子试验研究[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

2 张福林;;复合绝缘子外绝缘材质老化原因的分析[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年

3 张福林;张银龙;;复合绝缘子耐酸芯棒性能的稳定性[A];电工陶瓷第七次学术年会暨学术交流会论文集[C];2001年

4 张福林;章银龙;;复合绝缘子耐酸芯棒的材料及成型工艺[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年

5 陈继东;;光纤光栅实现复合绝缘子在线监测方法初探[A];中南七省（区）电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年

6 吴光亚;张锐;;我国绝缘子的发展现状与应用前景[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年

7 Christian Beisele;;先进材料在户外的运用[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年

8 刘凯;;关于架线施工过程中防止导引绳断裂问题的探讨[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年

9 敬亮兵;李景禄;颜喜平;;复合绝缘子雷击闪络事故的分析及对策[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（中册）[C];2008年

10 王军;王振兴;;一种新型复合绝缘子的金具[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 陈顺风;防冰复合绝缘子研制成功[N];国家电网报;2008年

2 记者 魏广军　通讯员 林军英;平高集团成功研制出新型空心复合绝缘子[N];平顶山日报;2009年

3 ;广州750kV复合绝缘子通过技术鉴定[N];今日信息报;2004年

4 吴广生;传统绝缘子将被新品取代[N];中国矿业报;2003年

5 刘英　记者 李楠;大连电瓷将建成东北最大复合绝缘子生产基地[N];大连日报;2009年

6 赵林杰 李成榕 王伟;复合绝缘子检测技术亮点斑斓[N];中国电力报;2004年

7 萧湘;复合绝缘子闪络事出有因[N];中国电力报;2003年

8 樊哲高;中国泰光：开掘能源“金矿”[N];中国电子报;2008年

9 记者 路晓冰;我国特高压复合绝缘子国际领先[N];中国电力报;2006年

10 记者 曹建萍;国家电网公司发布绝缘子技术标准[N];国家电网报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 谢从珍;硅橡胶复合绝缘子伞裙优化研究[D];华南理工大学;2010年

2 赵林杰;硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

3 胡建林;低气压下覆冰绝缘子（长）串闪络特性及直流放电模型研究[D];重庆大学;2009年

4 王胜辉;基于紫外成像的污秽悬式绝缘子放电检测及评估[D];华北电力大学;2011年

5 苑吉河;输电线路绝缘子（串）交流污闪特性及放电过程的研究[D];重庆大学;2008年

6 张志劲;低气压下绝缘子（长）串污闪特性及直流放电模型研究[D];重庆大学;2007年

7 戴日俊;基于紫外光信号的发电厂高压电气设备放电检测方法研究[D];华北电力大学;2012年

8 马俊;电场对输电线路绝缘子覆冰及放电特性的影响研究[D];重庆大学;2010年

9 曾军;高温超导体断裂及磁致伸缩特性理论研究[D];兰州大学;2012年

10 胡大伟;高压复合绝缘子闪络过程及其诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 谢占山;500kV“V”串复合绝缘子机械疲劳试验研究[D];华北电力大学;2012年

2 邓镓卓;串联玻璃绝缘子改善复合绝缘子电场分布研究[D];重庆大学;2010年

3 杨挺;东莞地区不同运行年限复合绝缘子的老化研究[D];华南理工大学;2010年

4 佟宇梁;基于热刺激电流的复合绝缘子老化特性研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

5 黄兴民;复合绝缘子端部电场改善的研究[D];山东大学;2011年

6 刘杰;基于微观性能分析的复合绝缘子老化特性研究[D];华北电力大学;2013年

7 赵宇倩;硅橡胶复合绝缘子在污湿污秽条件下的特性分析[D];华北电力大学（河北）;2010年

8 白欢;复合绝缘子憎水性评估方法及憎水性对闪络特性影响研究[D];重庆大学;2011年

9 黎卫国;交流复合绝缘子覆冰电位电场仿真研究[D];华南理工大学;2012年

10 刘芹;复合绝缘子内部缺陷、污秽条件下电场仿真研究[D];华南理工大学;2012年

，

本文编号：1771797