高压直流GIS母线绝缘性能研究 被引量：4

1

作者 孟维东 汤伟 魏俊梅 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期80-86,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 HVDC GIS母线 静电场 恒定电场 盆式绝缘子 地电位屏蔽环 电场强度

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GIS／GCB用三相盆式绝缘子水压强度的影响因素分析 被引量：20

2

作者 费龙菲 龚晓燕 陈维 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期125-130,共6页

笔者通过试验并分析了三相不通孔盆式绝缘子水压试验过程中的应力变化,结合盆式绝缘子的生产工艺,确定了浇注件内应力特别是金属嵌件周围内应力大是造成水压破坏的根本原因,而填料品质及嵌件周围导电橡胶质量则是决定内应力大小的主要... 笔者通过试验并分析了三相不通孔盆式绝缘子水压试验过程中的应力变化,结合盆式绝缘子的生产工艺,确定了浇注件内应力特别是金属嵌件周围内应力大是造成水压破坏的根本原因,而填料品质及嵌件周围导电橡胶质量则是决定内应力大小的主要材料因素,控制导电橡胶、填料的技术指标,避免嵌件与浇注体粘接不良,防止填料在浇注料中沉降,优化固化工艺,注意过程设备及工装质量等是降低内应力、保证生产过程盆子水压强度稳定的有效措施。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 水压强度 内应力 填料 导电橡胶

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550kV GIL盆式绝缘子及其组件结构优化设计 被引量：12

3

作者 姚永其 王之军 +4 位作者 陈圣 林莘 崔兆轩 张豪 庚振新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期50-57,共8页

为均匀气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed tranmission line,GIL)内盆式绝缘子附近气体区域及绝缘子沿面的场强分布,提高GIL整体的工作性能及运行可靠性,采用非均匀有理B样条曲线拟合方法,重构盆式绝缘子结构形状... 为均匀气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed tranmission line,GIL)内盆式绝缘子附近气体区域及绝缘子沿面的场强分布,提高GIL整体的工作性能及运行可靠性,采用非均匀有理B样条曲线拟合方法,重构盆式绝缘子结构形状,利用有限元分析方法,进行电场及应力场的仿真计算,利用智能优化算法对盆式绝缘子、高压屏蔽罩及中心连接件的形状进行了优化,优化后结构与初始结构相比,盆式绝缘子附近气体区域的电场最大值下降了13.6%,凸面切向电场最大值下降了10.3%,改善了GIL内部电场局部过大的问题;在盆式绝缘子凹、凸面分别加气压时,盆式绝缘子沿面及连接件接触面最大应力分别下降了7.4%、7.0%和14.9%、18.6%,提升了盆式绝缘子的机械性能。文中研究成果可为各种高压电器结构优化设计提供参考。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 电场 应力场 结构优化 有限元仿真

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基于数值仿真与多源聚类的GIS局部放电诊断与回归分析 被引量：11

4

作者 邵先军 何文林 +3 位作者 刘浩军 徐华 朱明晓 王绍安 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3163-3172,共10页

为了更有效地指导GIS设备的状态检修工作,基于时域有限差分(FDTD)法仿真与多局部放电(简称局放)源聚类方法,诊断分析了一起1 100 kV气体绝缘组合电器(GIS)盆式绝缘子局放检测案例。首先,开展了现场与返厂试验下的GIS局部放电带电检测与... 为了更有效地指导GIS设备的状态检修工作,基于时域有限差分(FDTD)法仿真与多局部放电(简称局放)源聚类方法,诊断分析了一起1 100 kV气体绝缘组合电器(GIS)盆式绝缘子局放检测案例。首先,开展了现场与返厂试验下的GIS局部放电带电检测与定位,建立了与返厂测试工装结构相应的FDTD仿真模型,结合特高频(UHF)电磁波传播特性仿真,开展了多源局放定位技术研究。其次利用基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离算法,对该盆式绝缘子多UHF信号源开展了聚类分析;最后,利用GIS实验平台的回归模拟进一步分析了绝缘缺陷的检测差异性,验证了现场和返厂试验结果。试验结果表明:该特高压GIS盆式绝缘子检测发现的UHF谱图呈绝缘气隙类缺陷,但脉冲电流法下局放未见异常。局放聚类分析和定位结果表明:该盆式绝缘子一大一小2个UHF信号源,结合仿真的定位方法可有效减小常规定位计算方法的误差。回归分析表明:对于绝缘缺陷来说,UHF的灵敏度高于脉冲电流法,且随着试品电容量的增大,脉冲电流法的测试灵敏度逐渐下降,这可能是导致本盆式绝缘子中UHF信号与脉冲电流法检测差异的主要原因。研究结果可为GIS局部放电诊断提供参考。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 局部放电 GIS FDTD仿真 时差定位 聚类分析

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基于X射线三维成像技术的在役GIS盆式绝缘子缺陷检测 被引量：7

5

作者 张国宝 杨为 +4 位作者 赵恒阳 蔡梦怡 黄涛 曾德华 杨熙 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期230-236,共7页

在役GIS盆式绝缘子因材质性能欠佳、机械操作振动等原因会引入气隙、金属微粒等各类缺陷,若不通过诊断提前预警并及时处理,极有可能引起突发性故障。X射线检测作为一种重要的可视化检测方法,在应用于在役GIS盆式绝缘子时存在检测效率低... 在役GIS盆式绝缘子因材质性能欠佳、机械操作振动等原因会引入气隙、金属微粒等各类缺陷,若不通过诊断提前预警并及时处理,极有可能引起突发性故障。X射线检测作为一种重要的可视化检测方法,在应用于在役GIS盆式绝缘子时存在检测效率低、结果不直观、存在检测盲区等问题。文中设计了在役GIS盆式绝缘子的X射线检测智能定位装置,开发了GIS盆式绝缘子缺陷检测的三维成像技术。结果表明,文中开发的X射线三维成像技术,可实现成像板及射线机的自动升降和多角度旋转控制、三维图像的智能重构以及GIS盆式绝缘子的全覆盖照射,避免缺检漏检,有效地识别出盆式绝缘子异物和划痕等各类缺陷,对于GIS盆式绝缘子缺陷的现场检测具有重要指导意义。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 多角度成像 X射线检测 智能定位

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GIS盆式绝缘子典型缺陷对其电场分布的影响 被引量：5

6

作者 王碧霞 田铭兴 +1 位作者 冯婷娜 马建桥 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期197-204,共8页

气体绝缘金属全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)在生产、运输、安装过程中,其内部可能存在缺陷引起局部场强畸变,从而导致绝缘介质范围内气体放电或击穿。为了研究GIS盆式绝缘子缺陷对其电场分布的影响,本文以252 kV GIS母... 气体绝缘金属全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)在生产、运输、安装过程中,其内部可能存在缺陷引起局部场强畸变,从而导致绝缘介质范围内气体放电或击穿。为了研究GIS盆式绝缘子缺陷对其电场分布的影响,本文以252 kV GIS母线腔体为对象,结合三维制图软件SolidWorks和有限元分析软件Comsol建立了GIS的仿真计算模型。仿真分析了悬浮颗粒粒径、圆柱气隙缺陷高度、沿面裂纹长度对盆式绝缘子电场分布的影响。研究结果表明:当悬浮金属颗粒粒径1 mm≤D≤2 mm时,粒径越大,悬浮颗粒缺陷附近的最大电场强度越高且呈M型分布,位于凹侧的悬浮金属颗粒比凸侧颗粒对盆式绝缘子场强的影响大;当气隙缺陷的高度2 mm≤h≤4 mm时,气隙高度增大,缺陷附近的最大场强减小,但下降幅度小于3%,且电场分布呈“兔耳”形状;当沿面裂纹缺陷的长度5 mm≤l≤9 mm时,裂纹长度增加,缺陷附近的最大电场强度降低,且电场分布呈Z字型。总体来说,上述3种典型缺陷中,盆式绝缘子两侧的悬浮金属颗粒引发的局部电场畸变程度最大。文中研究结果可为GIS盆式绝缘子典型缺陷故障类型的诊断提供参考。 展开更多

关键词 气体绝缘金属全封闭组合电器 盆式绝缘子 缺陷 电场分布

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直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究 被引量：1

7

作者 罗传仙 邱虎 +5 位作者 孙亚辉 文豪 程立丰 罗子秋 张晓星 郭世瑞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页

GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相... GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0~20 mm处的畸变程度较为明显。电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。 展开更多

关键词 表面电荷分布 盆式绝缘子 直流GIS 电荷积聚

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252 kV三相共箱盆式绝缘子应力测试与分析 被引量：5

8

作者 徐鹏飞 田金涛 +8 位作者 孙明道 张垒 董保莹 侯亚峰 陈拴成 王宁 卢银花 王亶 陈春辉 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期120-126,共7页

通过水压试验和仿真分析,研究了252 kV三相共箱盆式绝缘子的机械特性,得到了三相共箱盆式绝缘子的应力分布及薄弱位置。在水压试验中实时测量了盆式绝缘子的应变,得到了绝缘子的应力分布和变化;对绝缘子水压过程进行了仿真分析,仿真结... 通过水压试验和仿真分析,研究了252 kV三相共箱盆式绝缘子的机械特性,得到了三相共箱盆式绝缘子的应力分布及薄弱位置。在水压试验中实时测量了盆式绝缘子的应变,得到了绝缘子的应力分布和变化;对绝缘子水压过程进行了仿真分析,仿真结果与试验结果一致。研究结果表明:三相共箱盆式绝缘子破坏压力值为2.6 MPa,对应的最大破坏应力为78.28 MPa;水压破坏呈脆性破坏;绝缘子的薄弱位置是弧面曲率变化最大处。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 环氧树脂 水压试验 应力 仿真计算

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基于超声波的GIS盆式绝缘子螺栓松动程度监测方法

9

作者 王伟 李鹏江 +4 位作者 李国栋 董理科 郑志宏 芦竹茂 宋建成 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期111-119,共9页

GIS中的重要组成部分盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行的可靠性和安全性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度的超声波监测方法,利用压电传感器进... GIS中的重要组成部分盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行的可靠性和安全性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度的超声波监测方法,利用压电传感器进行超声信号的激励与接收,并将压电传感器安装在待测螺栓所连接的法兰两侧,根据超声响应信号的能量衰减率来判断螺栓松动程度。通过实验研究了不同工况下超声响应信号能量及其衰减率的变化规律。结果表明,随着螺栓松动程度的增加,响应信号幅值逐渐下降,信号能量衰减率逐渐增大,单个螺栓松动且松动等级为3时信号能量衰减率可达40.8%;同时发现距离松动螺栓最近的压电传感器接收信号能量衰减率最大。该方法可实现GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度监测,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 超声波 GIS 盆式绝缘子 压电传感器 螺栓松动监测

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基于临界折射纵波法的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测

10

作者 葛健 王伟 +4 位作者 宋建成 焦国勋 李鹏江 高晋武 任鸿秋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期165-172,共8页

盆式绝缘子是GIS的关键绝缘器件,与两侧气室法兰通过螺栓进行紧固连接,当螺栓松动时会导致盆式绝缘子应力分布不均,从而影响GIS运行的安全性和稳定性。文中提出了一种基于超声临界折射纵波(L_(CR))的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测方法,根... 盆式绝缘子是GIS的关键绝缘器件,与两侧气室法兰通过螺栓进行紧固连接,当螺栓松动时会导致盆式绝缘子应力分布不均,从而影响GIS运行的安全性和稳定性。文中提出了一种基于超声临界折射纵波(L_(CR))的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测方法,根据L_(CR)波在盆式绝缘子法兰表面的传播声时差来反映螺栓松动情况。结果表明,当相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓之间的法兰表面声时差变化最大,且变化量大于24 ns;当不相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓正对的法兰表面声时差变化最大,且声时差变化量大于10 ns,并且螺栓松动程度越大,超声传播声时差变化量越大。该检测方法可实现对盆式绝缘子法兰螺栓松动的检测,判断螺栓松动数量及位置,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 临界折射纵波 斯涅尔定律 法兰螺栓 松动检测

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交流GIS用紧凑型盆式绝缘子沿面绝缘特性研究

11

作者 朱传运 刘超峰 +6 位作者 齐小虎 王小东 黄鑫 金喜洋 窦云鹤 张慧珍 管健 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期85-91,共7页

盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中核心元件,在保证绝缘强度前提下,为了减小设备体积,减少SF6气体使用量,文中以工程实际GIS用盆式绝缘子为研究对象,基于沿面电场优化开展了紧凑型盆式绝缘子方案设计,重点研究了盆子中心... 盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中核心元件,在保证绝缘强度前提下,为了减小设备体积,减少SF6气体使用量,文中以工程实际GIS用盆式绝缘子为研究对象,基于沿面电场优化开展了紧凑型盆式绝缘子方案设计,重点研究了盆子中心导体处倾斜角度、高压屏蔽电极根部到盆子中心导体距离及盆式绝缘子侧壁角度对切向场强的影响。仿真结果表明,紧凑型盆式绝缘子凹、凸侧面切向场强呈现单双峰结构变化,凸侧面最大切向场强大幅上升,整体最大切向场强降低5.5%;中心导体处倾斜角度为6°~8°时,凹面侧最大切向场强取得极小值。通过对文中设计的紧凑型盆式绝缘子进行负极性雷电冲击考核及裕度试验,绝缘裕度不减反增,高达1.35倍,为紧凑型盆式绝缘子的工程推广提供参考。 展开更多

关键词 气体绝缘开关设备 盆式绝缘子 沿面放电 切向电场强度 雷电冲击电压

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基于超声波的GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动监测方法 被引量：1

12

作者 李鹏江 宋建成 +2 位作者 王伟 吝伶艳 高晋武 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期71-78,共8页

盆式绝缘子是GIS中的重要组成部分,盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行可靠性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的超声波监测方法,通过控制压电片进... 盆式绝缘子是GIS中的重要组成部分,盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行可靠性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的超声波监测方法,通过控制压电片进行超声信号的激励与接收,根据压电片接收信号的均方根偏差来反映螺栓松动状态,研究了不同工况下超声接收信号幅值及其均方根偏差的变化规律,并进行了有限元分析及实验验证。结果表明,随着松动螺栓数量的增加,压电片接收信号的幅值逐渐下降,信号均方根偏差逐渐增加;同时距离松动螺栓最近的压电片信号均方根偏差值最大。文中提出的方法可判断GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的数量及位置,实现法兰螺栓松动监测。 展开更多

关键词 超声波 盆式绝缘子 法兰螺栓 压电片 松动监测

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基于激光超声表面波的盆式绝缘子表面开口缺陷成像与定量 被引量：1

13

作者 赵洲峰 薛志祥 +3 位作者 邹君文 周桢 吴一峰 张俊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期127-132,139,共7页

针对盆式绝缘子表面开口缺陷精准检测的迫切需求,文中提出一种基于激光超声表面波的盆式绝缘子成像检测及缺陷定量方法,利用高速振镜实现超声信号的非接触式扫描激励和快速采集,利用声场互易原理实现超声传播及其与缺陷相互作用过程的... 针对盆式绝缘子表面开口缺陷精准检测的迫切需求,文中提出一种基于激光超声表面波的盆式绝缘子成像检测及缺陷定量方法,利用高速振镜实现超声信号的非接触式扫描激励和快速采集,利用声场互易原理实现超声传播及其与缺陷相互作用过程的动态显示,以相邻信号相关度为指标实现表面开口缺陷的高对比度成像,基于中值滤波和索贝尔算子边缘提取实现缺陷尺寸的精确测量。设计和制造圆孔和刻槽两类缺陷对所提出方法进行验证,结果表明:所提成像方法可以同时检出位于探头正前方以及具有一定偏转角度方位上的缺陷,所提定量方法对位于探头正前方表面开口缺陷的定量精度达到95%。 展开更多

关键词 盆式绝缘子 激光超声 相关度 缺陷定量

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基于泄漏电流与热失重的盆式绝缘子活化能计算方法 被引量：1

14

作者 何金 辛晓虎 +2 位作者 邢向上 公衍峰 孔晓利 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期128-134,共7页

盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关(GIS)的关键部件,长期受电热应力作用易发生绝缘缺陷与老化裂解,是GIS设备故障的主要原因之一。通过活化能表征可以有效地描述盆式绝缘子材料的劣化程度,因此开展盆式绝缘子劣化过程中活化能有效计... 盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关(GIS)的关键部件,长期受电热应力作用易发生绝缘缺陷与老化裂解,是GIS设备故障的主要原因之一。通过活化能表征可以有效地描述盆式绝缘子材料的劣化程度,因此开展盆式绝缘子劣化过程中活化能有效计算方法的研究具有重要意义。文中首先基于加速老化试验样本,开展热分析动力学研究,采用传统的热失重实验解析盆式绝缘子热解反应过程,并结合Flynn-WallOzawa法对盆式绝缘子的活化能进行计算;进一步地,建立基于泄漏电流计算电导活化能的方法,开展不同老化实验样本的电导活化能计算。最后与传统的Flynn-Wall-Ozawa法进行对比,分析发现两种方法的计算结果以及老化关联规律基本一致,进一步对两种方法在材料老化程度的表征手段与关联规律进行理论分析。上述研究为盆式绝缘子无损伤计算活化能的手段提供了理论指导与实验分析,有助于揭示盆式绝缘子的热解老化机理。 展开更多

关键词 GIS盆式绝缘子 材料老化 热失重 泄漏电流 活化能

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解决烧结机台车间漏料的几种对策

15

作者 张玉才 《烧结球团》 北大核心 2012年第6期30-32,共3页

概述了现代大型烧结机台车间漏料的特征及其危害性,结合台车的具体结构及实际安装情况,对台车间漏料的原因进行了分析。在此基础上,提出了从烧结铺底料、台车隔热垫及台车本体入手,解决烧结机台车间漏料的方法。

关键词 烧结台车 隔热垫 台车间缝隙 台车篦条 防止漏料

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昌房500kV紧凑型输电线路中的关键技术 被引量：54

16

作者 于幼文 金永纯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期75-77,共3页

昌平—房山500kV紧凑型输电线路已于1999年11月投入运行,该线路摒弃了常规的布置形式,将三相导线以等边倒三角形形式排列在同一塔窗内。每相导线采用六分裂形式,任意两相导线间的中心距为6.7m,因此,与常规线路相比,紧凑型线路走廊的占... 昌平—房山500kV紧凑型输电线路已于1999年11月投入运行,该线路摒弃了常规的布置形式,将三相导线以等边倒三角形形式排列在同一塔窗内。每相导线采用六分裂形式,任意两相导线间的中心距为6.7m,因此,与常规线路相比,紧凑型线路走廊的占地宽度减少了17.9m。紧凑型线路的自然功率为1.34GW,比常规线路高34%,并已通过1.6GW大负荷试验。地面电场强度超过4kV/m的宽度为16m,较常规线路减少32m,从而减轻了电磁污染。此外,紧凑型线路可进行带电作业。 展开更多

关键词 500KV紧凑型输电线路 自然功率 架空线路 绝缘子串

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