基于电导电流测试的复合绝缘子伞裙材料老化特性研究

发布时间：2018-10-21 18:22

【摘要】：鉴于复合绝缘子在电力系统中的广泛应用及其老化问题日益严重的现状,其老化状态评估变得尤为重要和迫切。一种精确、合理的老化状态评估方法对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。基于绝缘材料的电导特性分析在聚乙烯、聚酰亚胺等材料的老化状态评估中得到了相应的应用,而其在复合绝缘子老化状态评估中的应用还未见报道,本文提出了基于硅橡胶材料电导电流测试的复合绝缘子老化状态评估新方法,从理论上推导了该方法评估绝缘子老化状态的可行性,并利用其分析了现场运行复合绝缘子的老化特性。以转轮法人工加速老化试验和现场运行的复合绝缘子为研究对象,对其进行了电导电流测试、憎水性测试、扫描电镜分析及红外光谱分析。基于人工加速老化试验中的绝缘子,探究了基于电导电流测试评估其老化状态的可行性;基于现场运行的复合绝缘子,探究了伞群位置、运行年限、环境污秽及运行电压等级等因素对硅橡胶材料电导电流特性的影响规律。设计了绝缘材料的电导电流测量装置,确定了试样的尺寸参数及制备方案。对人工加速老化试验中绝缘子的性能测试结果表明:未经老化的试品电老化阈值在10 k V/mm左右,人工加速老化10000转后的试品电老化阈值在8.0k V/mm左右,人工加速老化20000转后的试品电老化阈值在6.5 k V/mm左右。加速老化时间越长、老化越严重的试样,其电导电流数值越大、电老化阈值越低、陷阱能级越深。对现场运行的复合绝缘子老化特性研究结果表明:绝缘子串上场强分布高的位置、运行年限较长的绝缘子及运行地区环境污秽严重的绝缘子,其伞群材料的电老化阈值较低、电导电流较大,内部陷阱数量较多;运行电压等级对绝缘子老化程度的影响较小。电导电流测试与静态接触角测量、扫描电镜分析及红外光谱分析评估试样的老化状态评估具有高度的一致性。研究结果初步表明:基于材料电导电流测试得到的电老化阈值及其相关参数可以用来评估复合绝缘子的老化状态,能够准确反映现场运行复合绝缘子的老化特性,电老化阈值成为复合绝缘子老化状态评估的新判据是可能的。
[Abstract]:In view of the extensive application of composite insulators in power systems and the increasingly serious aging problem, the assessment of their aging status becomes particularly important and urgent. An accurate and reasonable method for evaluating the aging state is of great significance to the safe and stable operation of power system. The electrical conductivity analysis based on insulating material has been applied to the evaluation of aging state of polyethylene, polyimide and other materials, but its application in the assessment of aging state of composite insulators has not been reported. In this paper, a new method for evaluating the aging state of composite insulators based on conductivity current measurement of silicone rubber materials is proposed, and the feasibility of this method to evaluate the aging state of insulators is deduced theoretically. The aging characteristics of composite insulators in operation are analyzed. Taking the artificial accelerated aging test and the field operation of composite insulator as the research object, the conductance current, hydrophobicity, scanning electron microscope and infrared spectrum analysis of the composite insulator were studied. Based on the insulator in the artificial accelerated aging test, the feasibility of evaluating the aging state of the insulator based on the conductance current test is explored, and the location and running life of the umbrella group are explored based on the composite insulator operating in the field. The influence of environmental pollution and operating voltage on the conductivity characteristics of silicone rubber materials. The measuring device of conductance current of insulating material was designed, and the dimension parameters and preparation scheme of the sample were determined. The test results of the properties of the insulators in the artificial accelerated aging test show that the electrical aging threshold of the unaged samples is about 10 k V/mm, and the electrical aging threshold of the samples after 10000 cycles of artificial accelerated aging is about 8.0 k V/mm. The electrical aging threshold was about 6. 5 k V/mm after 20000 cycles of artificial accelerated aging. The longer the aging time is, the more serious the aging time is, the larger the conductivity current is, the lower the electric aging threshold is, and the deeper the trap level is. The aging characteristics of composite insulators in field operation are studied. The results show that when the insulator string has a high distribution of field strength, the insulator with long operating life and the insulator with serious environmental pollution in the operating area, the electrical aging threshold of the parachute group material is lower. The conductance current is larger and the number of internal traps is more, and the influence of operating voltage level on the aging degree of insulator is small. The measurement of conductance current is consistent with the static contact angle measurement, scanning electron microscope analysis and infrared spectrum analysis to evaluate the aging state of the sample. The results show that the electrical aging threshold and its related parameters can be used to evaluate the aging state of composite insulators and to accurately reflect the ageing characteristics of composite insulators in field operation. It is possible that the electrical aging threshold can be used as a new criterion for evaluating the aging state of composite insulators.
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM216

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 车文俊;复合绝缘子的尺寸及爬电距离检查[J];电瓷避雷器;2001年03期

2 张志伟;复合绝缘子端部密封存在的问题及解决办法[J];四川电力技术;2001年03期

3 龚文权,钟连宏,李金法;复合绝缘子运行与评价[J];高电压技术;2002年05期

4 袁检,张建荣,吴经锋,邱毓昌;运行中复合绝缘子质量监测方法的探讨[J];电瓷避雷器;2003年01期

5 徐其迎,李日隆;复合绝缘子的运行性能及问题探讨[J];电瓷避雷器;2003年03期

6 包建强,吴明祥;进口复合绝缘子断裂原因分析[J];电瓷避雷器;2003年05期

7 常丰文 ,张福林;复合绝缘子微风振动载荷特点及结构力分析[J];华北电力技术;2003年01期

8 黄梓容,谢从珍,刘铁桥,张跃华,赵天任;改进产品结构,提高复合绝缘子制造质量[J];广东输电与变电技术;2003年02期

9 欧阳旭丹 ,迈克林;750kV复合绝缘子通过技术鉴定[J];高电压技术;2004年05期

10 张福林,陈虹丽,王黎明;复合绝缘子振动蠕变特点及试验参数的确定[J];纤维复合材料;2004年02期

相关会议论文 前10条

1 黄修乾;熊西林;杨学全;;复合绝缘子在高海拔地区的应用[A];2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2009年

2 张伟;;延边电网输电线路复合绝缘子运行情况分析与应用[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

3 王茂成;林则良;李虎;王茂旭;雍军;胖质玲;;基于220kV耐张复合绝缘子串优化设计的研究[A];山东电机工程学会第十一届优秀学术论文集[C];2008年

4 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

5 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（文摘部分）[C];2012年

6 王全兴;冯振波;毛韶隽;陈诚;;一起220kV输电线路复合绝缘子断串原因分析及防范措施[A];第十九届输配电研讨会论文集[C];2011年

7 叶廷路;吴光亚;张爱军;吕军;沈庆河;张勤;张锐;李庆峰;梁曦东;肖嵘;;复合绝缘子运行性能及使用寿命评估方法的研究[A];2012输变电年会论文集[C];2012年

8 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

9 闫文斌;王达达;李卫国;赵现平;于虹;屠幼萍;;复合绝缘子陡波击穿原因可视化分析[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年

10 李峰;张杰;王刚;;复合绝缘子在我国的发展、应用与展望[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 通讯员　 张秀贵;山东泰光集团研制出百万伏复合绝缘子[N];科技日报;2005年

2 刘英 高荆萍;东北最大复合绝缘子生产基地将落户大连[N];中国工业报;2009年

3 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

4 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

5 许立柱邋苏艳利;全国最大的综合性复合绝缘子生产基地开工建设[N];咸阳日报;2008年

6 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

7 方彬;复合绝缘子检测方法亟待开发[N];中国电力报;2004年

8 于佳骏;神马科技支柱复合绝缘子交付用户[N];中国电力报;2008年

9 本报记者　樊云芳　王晓樱;张德赛与他发明的新型复合绝缘子[N];光明日报;2005年

10 李冬琴;新能天宁绝缘子产品通过鉴定[N];国家电网报;2007年

相关博士学位论文 前3条

1 汪诗经;覆冰地区交流复合绝缘子伞形结构优化研究[D];重庆大学;2015年

2 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

3 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

相关硕士学位论文 前10条

1 许U，

本文编号：2285960