电场分布不均匀现象是高压电力绝缘设备及部件广泛存在的难题，给高压设备的设计、制造带来很大的技术难度和成本，并且危及设备长期运行的安全可靠性。采用具有与外加电场相关的非线性压敏电导或介电特性的复合材料，可以实现材料性能参数与空间电场大小的自适应匹配，达到智能地改善绝缘介质空间电场分布均匀性的效果。为此，详细综述了用于改...
为探究油纸绝缘针板放电发展过程和老化对放电特性的影响，在实验室条件下，通过油纸绝缘130℃加速热老化试验，以绝缘纸板聚合度为表征老化程度的特征参量，得到了不同老化阶段的油纸绝缘样品。基于脉冲电流法，测量了交流电压下不同老化状态油纸绝缘针板模型局部放电信号，分析了从起始至预击穿过程中局部放电相位分布模式的幅值分布H（q，φ）...
为研究流注的产生和传播对污闪过程的影响因素，利用3电极结构，通过光电倍增管得到的光脉冲信号来检测流注在极板问的传播过程，得到了流注的传播概率曲线和传播速度。通过比较测量结果，对绝缘子表面不同位置涂覆污秽层时的传播特性进行研究。研究表明：污秽带的位置对流注的稳定传播电场影响很大，污秽带涂覆在绝缘子表面上、中、下3个位置时...
实际线路参数超出其有效计算条件的范围时，传统耐雷性能评估方法便不能反映弧垂和输电线路走廊复杂地形对线路绕击耐雷性能的影响。为此，提出了一种计算分析复杂地形下输电线路绕击防雷性能的方法，该方法基于改进电气几何模型（EGM），考虑3维空间内导、地线相对于地面的高度变化以及输电线路走廊复杂地形的影响，以单个档距线路为研究对象，...
为研究高速铁路综合接地系统雷电冲击特性，运用基于矩量法的电磁分析软件CDEGS建立了高速铁路路基段线路模型，并对其雷电流作用下的冲击响应进行了仿真计算，分析了综合接地系统雷击特性的影响因素及规律。结果表明：线路结构中，增设保护线可以对雷电流进行分流，降低单点进入综合接地系统的电流，大幅降低雷击点冲击电压幅值，同时线路结构...
为合理选择输电线路的防雷措施，基于数理统计中的正交设计（OED）方法，以某220kV同塔双回线路为例，分析了不同防雷措施对线路反击耐雷水平的提升效果，并对其进行量化处理和权重划分，通过显著性水平F值来表征。计算结果表明，降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、架设避雷线、架设耦合地线、安装线路型避雷器这5种影响因素对线路反击耐雷水平的...
雷击过程光学观测是研究雷击放电物理过程最直观的手段，长期坚持开展自然雷击放电光学观测有助于改善我国雷击光学观测数据匮乏的现状。鉴于此，分析了一次下行先导并未与迎面先导相连接的雷击放电过程的光学观测结果。根据观测结果，获取了下行先导和迎面先导的发展轨迹，计算得到了先导发展的特征参数，包括：负极性下行先导2维发展速度为（1...
单根垂直接地极在均匀土壤冰冻前后工频接地电阻值的变化会影响防雷接地检测的误差和防雷接地的效果。鉴于此，利用CDEGS软件对单根垂直接地极在均匀土壤产生冻土前、后的接地电阻值R1、R2进行了仿真。分析仿真数据得出：影响该接地电阻值的主要因素有反射系数、冻土厚度和垂直接地极的长度；当垂直接地极在冻土层时，R1与R2之间满足线性变化的...
为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响，科学合理地选择不同电缆结构的敷设排列方式和距离，利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。首先采用电磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算；再通过AnsoftMaxwell15软件建立单回路电缆金属护套感应电压的3维简化模型，并验证了有...
定位精度是评价定位网络的重要指标之一。为分析雷击定位网络不同位置的定位误差，通过几何模型对重庆地区的一套雷电定位网络的定位误差进行分析；并采用基于“随机数”的MonteCarlo法对网络覆盖区域的定位精度进行模拟，验证了几何模型所得结果的正确性。结果表明，当辐射源位于定位网络内时，水平方向的误差〈100m；当辐射源位于定位网络外时...
为改善绝缘介质空间电场的分布，针对实际运行中高压试验所采用的针．板电极以及330kV电力系统中复合绝缘子的不均匀电场，建立其仿真模型，分析探讨了非线性复合材料对不均匀电场的改善效果及其内在作用机制。在直流和交流电压作用下，采用非线性复合材料局部替换高电场强度区域的绝缘材料，则其轴向电场强度最大值与平均值之比分别从9．06和5...
为研究杆塔侧针对500kV输电线路防雷效果的影响，首先通过3维电气几何模型的搭建，从理论上分析了侧向短针的工作机理以及影响因素。进而搭建实体模型用来实际模拟山区输电线路走廊，通过大量重复放电试验统计各工况下的试验绕击率。结果表明：加装侧针可以大幅度地降低雷电绕击率；侧针长度与安装角度对保护效果都会造成影响，即随着侧针长度的...
为研究影响输电线路雷电屏蔽性能的因素，选取500kV交流输电线路为对象，针对电极沿档距方向放置位置、借电先导入射角、线路保护角、地面倾斜角、冲击电压类型和模型比例等诸多因素开展了试验研究。近十万次放电试验表明，绕击概率随电极倾斜角度和线路保护角增大而增大、随地面倾斜角增大而先增大后减小。观测到了蕾放电击中导线（避雷线）的...
为克服传统保护方式的缺陷，提出了1种水流保护间隙和避雷器并联的110kV变压器中性点新型保护方式。在系统发生非全相运行故障或者单相接地短路且失地时，水流保护间隙形成且立即被击穿（即水流保护间隙动作），从而保护变压器中性点绝缘和避雷器。在雷电过电压下，由避雷器动作泄放雷电流，水流不会喷出，不会形成水流间隙，间隙不会动作；在其...
为研究变电站支柱绝缘子自然积污特性，在深圳地区选取了37处有代表性的变电站自然积污观测点，测量了观测点处模拟防污型、模拟普通型和带电支柱绝缘子的等值附盐密度和附灰密度，对比了支柱绝缘子积污规律的差别。结果表明：模拟防污型支柱绝缘子盐密值和灰密值都大于模拟普通型支柱绝缘子，2者上表面盐密值之比约为2．4，下表面盐密值之比约...
冷缩终端已被广泛应用于10kV交联聚乙烯（XLPE）电缆线路，分析并掌握其运行特性是评估电缆运行状态的重要一环，也是实现电缆线路运行状态检修的基础。为此，设计了电缆温升试验平台，采用1种常用的10kVXLPE电缆冷缩终端，实测了不同载流量条件下电缆终端单相的热稳态温度分布，依据传热学理论推算出等值的电缆终端护套层导热系数为0．024W／（...
过电压的在线监测和分析对于保障电力系统的安全稳定运行意义重大。为此，依据基于电磁式电压互感器（TV）宽频传输特性的过电压在线监测方法，根据原有系统网络参数模型，通过理论分析和实验验证提出了系统的简化计算模型，提高了计算效率；应用时域递归卷积的数值计算方法对过电压信号进行复原，应用理论分析与数值仿真相结合的方法确定了复原...
输电导线舞动对电网的安全运行造成了严重威胁。为此，提出了基于图像匹配的输电导线舞动监测方法。通过输电导线视频监控装置获取导线舞动的视频信息，以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象，选取导线间隔棒作为跟踪目标来创建轮廓特征模板，通过匹配导线间隔棒来定位导线位置和计算舞动偏移量。该方法首先提取出未发生舞动时导线...
高压电气设备中局部放电（PD）的光学检测方法是具有多重优势的新型检测方法，它灵敏度高，不受电磁干扰（EMI）的影响，有着高强度的绝缘性能。为此，介绍了基于Fabry-Perot（F-P）干涉法的F-P光纤超声检测系统的特点和原理，制作了局部放电模型，并使用F-P光纤传感器与压电陶瓷（PZT）传感器进行了联合检测。试验验证了F-P光纤传感器检测的局...
为满足电力系统对变压器资产管理和风险评估的需求，提出了一种基于人工神经网络和信息融合技术的变压器状态评估方法。以预防性试验数据和在线监测数据为例，选择具有代表意义的信息量作为开展评估的静态状态量，除此之外还选取部分静态状态量的变化趋势作为开展评估的渐变状态量，采用非线性指标评价函数对状态量进行归一化处理，综合应用人工...
为解决传统超高频（ultra—highfrequency,UHF）法实现局部放电（partialdischarge，PD）故障模式识别对采样频率、传输带宽和处理速度要求苛刻的困难，提出一种基于信号能量谱特征的局部放电故障识别新方法。该方法通过提取局部放电超高频电磁波信号在不同频段的能量值，构建能量谱序列作为模式识别判据，能够有效降低局放信号对采样频率、传输...
为消除复合绝缘子内部缺陷对电网安全运行造成的隐患，提出了1种利用相控阵超声波探伤仪对4种典型人工缺陷的复合绝缘子试样进行无损检测的方法。该方法利用超声波换能器中多个独立压电晶片发射的超声波信号叠加后在异质界面中传播产生的扫描图像来判定绝缘子缺陷。通过对比研究4种人工缺陷情况下的相控阵扫描图像，得出的结论为：与界面埋纸条...
近年来，我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故，对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此，从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发，进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验，对复合绝缘子的这种异常断裂进行了实验室模拟。试验结果表明，模拟试验中的芯棒满足这种断裂现象的4个特征：1）芯棒质...
为解决气体绝缘开关设备（GIS）内多种绝缘缺陷并存时的混合局部放电（简称局放）的信号分离和缺陷类型辨识问题，提出了基于快速独立分量分析（FastlCA）算法的GIS局放混合信号分离与模式识别方法。该方法具体包括：采用FastlCA算法从局放混合信号中分离出单一局放信号，针对各单一局放信号，提出的模式识别策略是通过增添相反符号和幅值归一化...
复合绝缘子随着运行年限的增加会逐渐老化，且各项性能指标降低。为研究在线运行复合绝缘子老化程度定量分析的检测方法，引入高光谱遥感技术通过非接触方式获取复合绝缘子的图谱特征，采用主成分分析法构建了特征空间。结果表明：不同老化程度复合绝缘子的光谱曲线不同；同一老化程度复合绝缘子样本点在特征空间集中在1个点簇，不同老化程度的...
为研究油纸绝缘在直流电压下长期局部放电发展的过程，采用脉冲电流法对典型油纸绝缘缺陷模型在80℃环境温度中进行了200h的直流耐压试验，根据其统计分布的明显变化将直流局部放电划分为5个阶段；利用Novocontrol宽频介电阻抗谱仪对直流局部放电发展不同阶段的绝缘纸板的介电常数、体电导率及介质损耗因数的频谱特性进行测量，并通过x射线衍射...
为推广局部表面电导率法在绝缘子污秽程度评估中的应用，结合试验，介绍并比较了2种测量仪器的工作方法和应用性能。2种仪器均为通用仪器，1种是由调压器、精细电阻构成的简易测量系统，另1种是专用电阻测量仪器。采用这2种仪器对玻璃板上不同污秽的局部表面电导率值进行了测试，结果显示：不同的测量装置及电极型式对相同污秽度表面的局部表面...
针对交流输电线路闪络杆塔准确定位困难的问题，仿真计算了线路绝缘子串闪络后短路电流沿避雷线和杆塔的分布，给出了1种实用的闪络塔准确监测系统。按实际线路参数在ATP-EMTP软件中建立的仿真模型计算结果表明：在每基杆塔接地电阻相同的情况下，95％的工频短路电流沿避雷线分流至其他杆塔；短路电流的分布受杆塔接地电阻的影响，杆塔入地电流...
针对金属氧化物避雷器（MOA）泄漏电流检测信号包含噪声的问题，提出了一种将新阈值法和平移不变小波相结合的消噪方法。该方法对含噪的金属氧化物避雷器在线检测信号进行小波分解，对分解后不同尺度下的小波信号进行平移，并同时按新阈值法进行处理，最后重构信号。将所提出的小波消噪方法用于10kV金属氧化物避雷器的在线监测，提取去噪前后的...
为克服现有窗口式特快速暂态过电压（VFTO）~J量传感器安装时间较长、维护时需要气体绝缘开关设备（GIS）间隔停电等缺点，研制了1种介质窗口式VFTO测量系统，通过介质窗口实现了测量传感器与GIS内气体的隔离。探索了不同密封介质窗口材料对测量系统频带的影响，为了实现对VFTO工频分量的准确测量，优选聚四氟乙烯作为介质窗口绝缘介质板的材料...
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