- 钟明才;艾克拜尔·买买提;张旭;刘魁齐;李聪;
绝缘套管作为超高压变电站的关键组件,其覆冰故障可能引发电网事故,因此深入研究其覆冰机理至关重要。然而,当前研究多聚焦于输电线路,针对套管覆冰的系统性机理分析尚不充分。基于此,全面综述了绝缘套管覆冰的形成机理、关键影响因素及研究进展。阐明了过冷却水滴的“碰撞-捕获-冻结”三阶段物理过程,并依据环境参数将覆冰分为雨凇、雾凇等类型;进而分析了环境条件(如风速、液态水含量)、套管材料(亲水性/憎水性)及电场(直流/交流效应)等因素对套管覆冰的影响;重点评述了基于质量与能量守恒定律构建的各类覆冰热力学与传质数值模型在预测精度与应用场景上的进展与局限;最后展望了未来多物理场耦合模型及主动防护技术的发展方向,以期为套管覆冰的精准预测与防治提供理论支撑。
2026年09期 v.45;No.365 99-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2050K] [下载次数:55 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:108 ] - 杨坤;王志毅;何浩辉;叶钜芬;周文青;肖启昊;刘刚;
针对高压XLPE(交联聚乙烯)电缆缓冲层受潮及白斑生长机制开展系统研究,旨在明确水分来源与白斑演化过程。系统阐述了缓冲层受潮的水分来源,并对腐蚀过程进行了热力学分析,将能斯特-普朗克模型与电化学实验联合应用于白斑动力学分析。结果表明:缓冲层水分来源于DCP(过氧化二异丙苯)交联副产物释放与生产、运输、敷设环节的环境吸湿;估算110 kV电缆残留枯基醇可释放水量约为11.4 g/km;在30℃/80%RH条件下,阻水缓冲带与非阻水缓冲带含水率分别约为11.42%和7.14%。交流电场导致铝护套发生阴阳极交替腐蚀,生成的Al~(3+)在缓冲层中水解并与聚丙烯酸钠螯合,形成白斑;热力学分析显示金属铝腐蚀焓变约为-829.2 kJ/mol,氧化铝腐蚀焓变约为-2.4 kJ/mol,放热可致局部升温并引起聚酯纤维热损伤,从而加速腐蚀发展。上述发现可为缓冲层缺陷治理与材料工艺改进提供理论依据。
2026年09期 v.45;No.365 112-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2287K] [下载次数:42 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:108 ] - 潘光辉;蒋进;郎晟;江俊贤;常俊晓;赵文东;叶远涛;
GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)内部过热故障具有强隐蔽性,易诱发绝缘劣化等严重后果。针对GIS外壳三相温差异常问题,建立精细化三维电磁-热耦合有限元模型,系统仿真分析了额定工况及接触不良工况下内部温度场分布及热量传递规律。研究表明:触头接触电阻增大会导致局部温度显著上升,且负荷电流越高,温升对电阻变化越敏感;受导体-气体-外壳多层结构的热衰减作用,内部严重过热在外壳上仅表现为微弱温升,外壳温度分布整体平缓,相间细微温差可作为内部故障的关键信号。现场工作中发现某220 kV GIS设备C相外壳存在约1.6 K的细微温升异常,经停电解体检查证实,其对应断路器主触头存在因装配工艺不良导致的接触电阻超标,与仿真结论高度吻合。本研究证实,通过监测外壳相间温差等细微热信号,可实现GIS内部早期热隐患的非侵入式诊断,为设备状态评估与预警提供理论依据和工程参考。
2026年09期 v.45;No.365 123-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K] [下载次数:54 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:116 ] 下载本期数据