山火灾害蔓延区域广、爆发时间密集,能够造成区域内多条线路连锁式跳闸,威胁电力系统安全稳定运行,而现有关键路辨识方法评估角度单一,且指标权重选取多依靠主观经验。为研究大范围山火下多条线路同时面临跳闸风险的线路关键性评估方法,从线路的运行特征与跳闸后果2个角度总结和建立了线路关键性评价标集;基于超效率数据包络分析模型,构建了多角...
导线因脱冰而上下剧烈运动对输电线路造成电气和机械事故。为研究随机非均匀脱冰跳跃建立了3自由度多档导线运动模型,通过数值计算分析随机非均匀1次、2次、3次的脱冰跳跃规律得知:随机非均匀脱冰跳跃幅值最大点并不一定在脱冰档中点;非均匀脱冰段中点位置在0.35~0.75档距之间时能够产生严重的冰跳幅值;非均匀脱冰量一定时,脱冰率越大,冰跳幅...
电网连续覆冰日数的演变规律对于输电线路防冰设计、电网抗冰措施部署和应急决策具有重要价值。因此基于雨(雾)凇观测等数据,建立了连续覆冰判识模型,计算了湖南电网1951—2015年每年的最大连续覆冰日数。并采用皮尔逊Ⅲ型概率分布函数,分析了15年、30年、50年和100年一遇连续覆冰日数的空间特征。结果表明:连续覆冰日数的高值中心位于湖南北...
针对城市轨道交通直流牵引网的振荡电流容易引起继电保护系统频繁误动的问题,提出了一种基于改进局部均值分解的多尺度时频熵识别直流牵引网振荡电流与短路故障电流方法。利用改进局部均值分解法分析直流牵引网的馈线电流信号,获得其时频分布;将信息熵理论引入时频分布,对时频平面进行频段划分,计算各频段的时频熵,求出时频平面的整体多尺度时频...
高压脉冲电场技术是一种新型的非热食品加工处理技术,其对输出脉冲参数有着严格的要求。基于IEEE脉冲变压器等值参数模型,研究了双极性脉冲方波脉冲电场技术(PEF)系统的阻尼系数与脉冲输出方波波形特性的关系,重点考察了负载阻抗、回路寄生参数等对系统阻尼系数的影响。理论和试验研究发现:负载阻抗越小,系统阻尼系数越大,脉冲上升时间越大;...
为解决雷击闪络造成的直流输电线路跳闸这一难题,建立了高速气流的速度冲击模型,分析了直流电弧运动的受力情况,并推导出直流电弧熄灭的条件;然后在建模分析的基础上,利用FLUNET软件仿真分析了在理想状态下高速气流熄灭直流弧的过程,并在高压试验室的条件下进行了灭弧试验。研究结果表明:仿真的灭弧时间为1.2 ms,而试验得出的灭弧时间为1.7 ms;...
为了减少气体绝缘全封闭组合电器(GIS)设备局部放电识别中误判现象的发生、提高模式识别准确度,基于分层式识别方法,采用两种常见的分类器分别对GIS典型故障类型进行诊断,探讨了局部放电类型的表观相似性,并归纳了存在误判现象的局放类型,其中自由金属颗粒跳动的不稳定性是其产生误判的原因,而传感器距放电源的位置决定了悬浮放电误判现象是否...
为解决目前变压器油纸绝缘状态综合评估存在的模糊与不确定问题,提出了一种在无标准故障模型情况下对油纸绝缘状态评估分级的方法。首先,摒弃了传统的靶心度计算法,引入权重分配系数wk,并将各项指标的权重分配转化为基于离差平方和的目标函数最优化;其次,采用基于样本集的区间灰靶分类方法,计算获得了油纸绝缘系统状态等级划分的环形灰靶分级表;...
针对自然光照条件下复合绝缘子表面存在阴影或暗区域不能准确分割的情况,提出一种基于改进色差法的复合绝缘子图像分割方法。首先,将采集的图像中复合绝缘子所在区域划分为亮、正常、暗三个部分,分别对亮、暗区域进行光照补偿后,重新合成绝缘子图像;其次,对该合成图像进行颜色分量提取和分析,提出一种改进的色差方法获取最优色差灰度图像;最后,...
为精确预估变压器的热状态以指导变压器的载荷运行,基于粒子群优化的混合核极限学习机提出一种变压器顶层油温度预测模型。使用核极限学习机对顶层油温度与其影响因素之间的映射关系进行拟合回归预测,模型全面考虑了包括环境风速在内的顶层油温的主要影响因素,并采用混合核函数提高模型的学习能力和泛化性能来取得更佳的预测精度。粒子群算法用...
针对变压器评估指标体系中指标种类繁多,体系结构复杂的问题,提出了以故障类型为基础的基于层次灰关联分析的状态评估关键指标体系构建方法。首先海选出变压器的故障集和影响故障的初始指标集;然后提出层次灰色关联分析法,利用该方法得到初始指标与故障类型的综合关联度,设计动态指标筛选方法进行关键指标的筛选;最后引入关联规则中的支持度检验...
油纸绝缘沿面放电现象与绝缘纸板表面的电场分布关系密切,因而使用无背面电极和有背面电极两种结构,研究了电场分量对交直流复合电压下油纸绝缘沿面放电特性的影响机制。研究结果表明:随着直流电压分量的不断增加,油纸绝缘的沿面闪络电压逐渐上升,且交流电压下的闪络电压最低;无背面电极结构下沿面闪络电压无极性效应,有背面电极结构中存在极性...
为实现紫外(UV)成像技术检测绝缘子缺陷时产生的紫外图像中放电区域的自动准确分割,提出了一种基于改进Chan-Vese(C-V)模型的放电光斑提取方法。通过引入符号距离保持项、用水平集函数梯度的模替代Dirac函数以及简化模型参数来对现有C-V模型进行了改进,然后将其用于获取绝缘子表面放电紫外图像的放电光斑,并给出了基于常规边缘检测算子法、...
基于柔性直流的配电系统因方便新能源接入等各种优点而成为国内外的研究热点,过电压及防护是其重要研究方向之一。为此,针对某基于柔性直流的±10kV配电网开展了雷电侵入波过电压及防护措施研究。首先,依据±10kV配电网主接线形式分析换流器在雷电侵入波下高频模型的建模方法,并基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序建立交/直流侧雷电侵入波过电压仿真...
水分是影响电力变压器油纸绝缘性能的重要因素,如何通过油中水分含量简单、准确地判断变压器绝缘纸的老化状态成为当今研究的重点。本文首先分析了油纸绝缘系统的水分来源及其危害,然后基于频率因数a的Taylor展开式得出a与绝缘纸中水分含量间存在正比关系,进而得到了计及水分含量的修正Arrhenius定律。其次,结合化学反应动力学推得绝缘纸中水分...
近年来,输电线路附近山火频发,严重威胁到电网的安全稳定运行。为定位输电线路附近的山火,依据双目立体定位模型,利用输电线路分布式山火监测装置的可见光/红外双波段摄像仪进行了山火定位技术研究。建立了基于色调、饱和度、亮度(Hue,Saturation,Value,HSV)颜色空间的山火可见光图像识别模型;提出了一种基于可见光-红外双目视觉的输电线路山...
户外绝缘子积污受潮是影响输电线路外绝缘运行安全的关键因素之一。为了获得绝缘子表面的污秽受潮特性,提出了基于相角差(PAD)特征量的污秽绝缘子受潮检测方法并开发了相应的检测系统,在人工气候实验室内对典型的LXAY-70绝缘子试品开展了污秽受潮试验研究。结果表明:相角差参量能够很好地描述绝缘子表面污秽从干燥到受潮并达到饱和时的变化规...
针对变压器油中腐蚀性硫难以定量分析的问题,建立了以气相色谱仪和硫化学发光检测器联用来检测变压器油中多重硫化合物的方法。该方法依据各硫化物的保留时间来完成多种硫化合物的定性分析,并应用外标法进行定量分析。通过对比实验确定了对变压器油中多重硫化物进行准确定性与定量分析的载气流速、初始炉温及升温程序等检测条件。应用该方法对硫...
H2S作为SF6的一种重要分解组分,其体积分数的检测可以为SF6电气绝缘设备的绝缘状态评估提供重要依据。H2S在波长为190~230 nm的紫外波段具有明显的吸收峰,为此,建立了H2S紫外吸收光谱检测平台以实现对它的检测。但是,通过仪器直接获得的紫外吸收光谱易受到光谱散射和高频噪声干扰,从而造成检测灵敏度降低。因此,采用紫外差分算法和小波函数对原...
针对电力系统中金属氧化物避雷器(MOA)的在线监测参数遭受外部环境干扰的问题,提出了一种消除外部环境因素干扰的MOA参数修正方法。首先对全相位快速傅里叶变换(FFT)法计算的相位值进行修正,以获取高精度的相位参数;再利用基于Levenberg-Marquardt算法的BP神经网络对MOA参数与温度、湿度进行三维曲面建模,并通过BP神经网络来逼近非线性模型;...
为研究不同含量羧酸对变压器绝缘纸老化速度的影响,就不同羧酸含量对绝缘纸老化的影响进行了研究。对绝缘纸实施加速热老化试验,并在试验过程中不断测量绝缘纸的聚合度(DP)值λDP,最后采用二阶动力学模型对试验数据进行分析并得出结论。结果表明:未电离的羧酸不会使纤维素解聚,羧酸电离出的H+对纤维素水解具有较强的催化作用;当绝缘纸处于干...
为提高特高压瓷质避雷器地震安全性,首先基于结构抗震优化方法,提出了特高压避雷器标准化瓷套结构设计方案,抗震安全系数由原结构在0.2g(g=9.81 m/s^2)水平地震动加速度试验得到的1.68提高至新结构在0.3g水平地震动加速度试验得到的1.73。然后基于剪切型铅减震装置性能参数,对特高压标准化瓷套避雷器进行了减震仿真分析。最后依据仿真分析结果...
研究配电变压器本体和放电故障噪声的声学特征以及识别方法,是实现配电变压器放电故障可靠识别和诊断的关键。为此,提出了基于自适应白噪声完备集成经验模态分解(CEEMDAN)的配电变压器放电故障诊断方法。该方法首先采用CEEMDAN对所采集的声信号进行分解,得到若干个本征模态函数(IMF),求取各IMF的峭度值,并选取合适的IMF分量进行信号重构,从...
绝缘子覆冰后闪络风险显著提高,而不同类型覆冰的闪络特性有较大差异。论文分析了覆冰液滴的热交换过程和受力情况,通过改变覆冰环境的温度、降水强度、风速,研究了环境条件与绝缘子覆冰形态和密度之间的对应关系,建立了绝缘子覆冰干湿增长的判定模型,给出了覆冰环境对应的液滴临界直径。研究结果表明:液滴冻结过程受到风速、环境温度及其直径...
由于SF6气体温室效应严重,因此亟需找到一种能够替代SF6气体的环保型绝缘气体。利用传统解析法,对不同气压下充有不同体积分数CF3I气体的CF3I-N2及CF3I-CO2混合气体绝缘的气体绝缘输电线路(GIL)的导体温度和外壳温度进行了计算,并与同等条件下采用SF6气体以及含20%体积分数SF6气体的SF6/N2混合气体的情况进行了对比,分析了CF3I及其混合气体的...
固体绝缘材料在电气、航空航天等领域得到了广泛应用,积聚在气体-固体或真空-固体交界面处的表面电荷被认为是导致电场畸变、造成固体材料表面绝缘性能下降的重要因素,因此成为研究者关注的热点问题之一。论文总结了近年来固体绝缘材料表面电荷特性的相关研究,分别从测量方法、反演算法、电荷积聚和消散规律及机理、表面电荷对材料绝缘性能的影...
大容量气体绝缘管道输电(GIL)运行过程中产生的温升问题会加速环氧树脂绝缘子老化,温度梯度下绝缘子表面电荷行为也与沿面闪络密切相关。为解决上述问题,制备了环氧树脂/氮化硼(EP/BN)高导热复合材料,研究其在加热至60oC再散热不同时间下针板电晕后的表面电荷动态特性。结果表明:在相同温度下,试样表面电荷消散速度随着BN含量的增加而先减...
电缆绝缘中的电场分布是决定高压直流电缆输电线路长期可靠运行的主要因素,非线性材料能够在电场不均匀的情况下自行均化电场的分布,对电树枝的生长和空间电荷的产生起到明显的抑制作用。为此,尝试将非线性材料作为屏障层置于电缆屏蔽层与绝缘层之间,并采用多物理场耦合软件建立仿真模型,分别在不同温度梯度下研究屏障层结构对高压直流(HVDC)...
为研究进联聚乙烯(XLPE)直流电缆料高温空间电荷行为,开展了XLPE试样脱气前后的直流电导、介电和高温下空间电荷稳态暂态过程试验。结果表明:未脱气XLPE的电导电流和介质损耗均大于脱气XLPE;在-30 MV/m下脱气前后XLPE内部均为负极性电荷积聚,且在30℃和70℃下电场畸变率不超过25%;70℃、-100 MV/m下极化初始2 s的快速测量发现,脱气XLPE出现正...
目前GIL中使用的气体绝缘介质均为SF6气体。SF6气体虽然具有优异的电气性能,但是全球变暖潜能值(GWP)极高,因此迫切需要找到能够替代SF6的绝缘气体。文中以混合比k(c-C4F8在混合气体中的体积分数)低于20%的c-C4F8/N2混合气体为主要研究对象,通过调节气压(0.1~0.65 MPa)和气隙间距(1~7 mm)测量了不同混合比k下混合气体的击穿电压和闪络...
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