换流变压器套管是高压直流输电系统的关键设备之一,在运行中需要承受各种类型的电压作用。为综合考量换流变压器阀侧出线套管的绝缘特性,笔者建立某干式直流套管数值分析模型,利用有限元计算方法计算套管在不同类型试验电压作用下的电场分布,分析套管绝缘性能。结果表明：换流变压器套管在交流电压下电场呈容性分布,且在环氧树脂主绝缘内较为集...
智能高压开关控制系统是智能变电站的重要组成部分与关键节点,它将传统的GIS控制系统与先进的通讯、电子信息技术融为一体,完成对GIS的智能控制及监测功能。随着智能电网的进一步推进,对智能高压开关控制系统提出了新的要求,通过对智能高压开关控制系统一体化检测试验来保证智能开关的整体可靠性,它的可靠性对智能电网的安全运行尤为重要。笔者...
换流变压器作为高压直流换流站中最主要的噪声源之一,其声功率级测量的精确与否影响着站区的噪声评价和后续的噪声控制。文中首先通过研究实验室中变压器空载下的振动与噪声的关系,得到变压器的声辐射指数曲线;再根据其声辐射指数曲线,通过现场测量同一型号换流变压器各个面振速,计算出换流变压器在负载下的声功率级。结果表明,与声强测量法相比...
目前现场运行的大量开关柜中,触头测温存在传感器接触式、数据传输有线式带来的安全性不足,笔者研究一种基于Zig Bee无线通信的开关柜触头温度在线监测预警系统,着重提出温度监测数据的预处理、温度变化趋势预测、开关柜温度预警的实用算法,开发该系统的分布式硬件平台及其数据传输格式、上位机Lab VIEW软件。实验测试表明,所研究的开关柜触头温...
针对高压电气设备气体绝缘,间隙的伏秒特性虽能全面反映冲击击穿特性,但求取繁琐,工程实际中常用50%冲击电压UBD,50%来表示间隙的冲击击穿特性。文中利用电场不均匀系数ζ本身的特性,提出一种基于ζ的气体冲击击穿电压值UBD,50%计算方法,并以0.4 MPa干燥空气和0.5 MPa氮气为例,结合数值仿真和有限次试验值,得到电场不均匀系数ζ与Emax,50%的函数关...
高压设备随着绝缘水平下降会发生局部放电现象（PD）,放电信号由波长不等的电磁波构成,可能会传播到设备外面的空气中。文中采用由4个盘锥天线构成的矩形天线阵列来接收空气中辐射的超高频局部放电信号,因矩形天线阵列可在测量时移动,可通过移动实现局放的检测定位。文中重点研究了利用信号首峰确定各路信号其实时刻和基于各个天线接收信号的时...
在断路器合成试验中,电流过零点斜率是影响断路器开断的重要参数。目前获得电流过零点斜率主要依靠人工法,难免会带来人为因素的误差,随着数字化测量仪器的发展,依靠计算机对试验数据进行数值计算是准确获得电流过零点斜率的理想方法。笔者研究了两种基于数值分析的算法：迭代法和曲线拟合法。通过理想函数和实际试验数据验证了两种方法的准确性...
对于目前中压断路器的测温装置供电电源不可靠的问题,提出了采用无线供电的技术思路,并对各种无线供电的技术方案进行了对比,选择了适用的无线供电技术方案,搭建了无线供电测温装置的测试平台,最后又通过实验验证了基于无线供电测温方案的可行性。
文中分析了中压智能开关设备的现状,提出一体化设计和整体化试验的指导思想,介绍了在此基础上设计的一种智能开关设备及一体化智能元件,并给出整体试验的实施方法及智能单元的功能验证。该产品集一次设备和二次设备一体化设计,是国内首台基于IEC 61850协议、基于GOOSE数字化指令进行断路器、接地开关的合分操作,完成全套型式试验的配电设备;同时...
针对目前单一方法用于开关柜局部放电检测存在局限,提出一种暂态对地电压和超声法联合检测方法,通过人工模拟不同空气湿度条件下对开关柜内局部放电情况进行检测,并对局放检测结果进行分析和对开关柜绝缘状态进行评估,提出如设置红外线加热器、绝缘挡板改用憎水性材料等改善开关柜绝缘环境的措施。
文中阐述了SF6电气设备中的SF6气体密度下降和微水超标的危害性,并综合分析了SF6电气设备中SF6气体密度和微水监测的现状。为了预防这些危害,提出并研制了SF6电气设备中气体内部微水和密度的在线监测装置,该监测装置通过对SF6气体的循环,实现了内部微水和密度的在线监测,实时了解SF6气室内部水分含量和密度值的变化情况,这对掌握SF6气体的状态,...
高压脉冲电容器充电电源是强激光能源系统的重要组成部分,而串联谐振式高压电容器充电电源是其中的一种典型拓扑结构。充电效率是反映电容器充电电源工作特性的一个重要指标。提高充电电源的效率既是高效用电的要求,也是保证充电速度、设备安全和电磁兼容性的需要。变流环节损耗、谐振环节损耗、升压环节损耗、谐波畸变功率损耗和＂T＂形回路损...
为满足500 k V武—察输变电工程系统调试需要,文中利用PSCAD电磁暂态仿真软件,在系统调试方式、正常运行方式及检修方式下对500 k V武—察输变电工程系统启动过程中工频过电压、控制电压、潜供电流与恢复电压进行计算分析,以便为工程实施提供理论依据,为运行提供参考。
为了限制长距离输电线路上过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路上装设高补偿度的并联电抗器。磁控式并联电抗器由于受铁心饱和特性影响,网侧绕组电流中不可避免地含有高次谐波。笔者以世界上首套500 k V可控示范工程为基础,提出一种基于2D有限元场路耦合方法,计算分析可控高抗控制特性,并与江陵荆门换流站500 k V磁控式电抗器实...
为了更好地探究高压开关设备的抗震性能,针对某型式高压开关设备,分别选用正弦扫频波、正弦共振调幅五波和实际记录地震波进行地震模拟振动台试验。试验结果表明,开关柜的纵、横向自振频率分别在10.74、2.69 Hz左右;断路器及与母线相连接部位振动较为强烈,为结构的薄弱环节,设计时须予以重视;在多次经历地震波后,开关设备的各项性能指标无明显变...
基于模块化多电平换流器（MMC）的柔性直流异步联网换流站过电压与绝缘配合是工程设计的关键技术之一,其研究对换流站关键设备选型、设计、制造和试验具有重要的指导作用。文中依托云南电网与南方主网鲁西背靠背直流异步联网工程开展研究,考虑了系统不同稳态运行状态的组合以及异步交流系统的特点,提出了柔性直流换流站的避雷器布置方案,对系统...
为判断干冰清洗装置在带电作业清洗绝缘子污秽时是否会发生放电问题,建立了绝缘子和清洗装置的三维静电场有限元模型并进行了模型验证。通过仿真绝缘子与干冰清洗装置在不同距离下的电位与场强分布,得知干冰清洗轨道和清洗喷头采用不同的材料,对清洗距离有相应的要求,并以此为依据选择干冰清洗装置中干冰清洗轨道和清洗喷头的材料。有限元仿真分...
根据美洲市场不同于国内市场的操作循环需求,笔者所在公司开发出了满足其长操作循环要求的362 k V断路器。文中介绍了长操作循环362 k V断路器用HDA-3B液压机构的研制,以国内363 k V断路器用HDA-3液压机构为基础,通过增大储能器容积,强化充压系统和密封结构等方式进行改进和设计。试验结果表明,计算值能满足工程使用需要,和试验实测值基本吻合,...
近些年来交联聚乙烯电缆由于诸多优点在配电网中的用量越来越大。局部放电信号的检测及定位技术是电力电缆中绝缘状态监测的重要环节,因此研究局部放电信号在电缆中的传播特性是十分必要的。文中给出了考虑导体集肤效应和半导体层特性的单芯交联聚乙烯电缆模型,为了分析局部放电脉冲在时域中的传播特性,首先使用矢量拟合的方法对频域模型进行有...
金属化膜电容器具有高储能密度、高可靠性和高寿命特点。自愈是导致电容器电容量下降的主要原因。笔者分析金属化膜的自愈特性和电容量下降机制,通过研究自愈过程中的自愈面积、自愈能量和击穿电压的关联性,得出电压幅值和电压反峰比对电容器的寿命影响程度并归纳出经验公式。通过对金属化膜电容器的寿命测试,对经验公式中的系数进行拟合。最后...
随着中国＂西电东送＂及特高压输电工程的展开,复合绝缘子厂家纷纷研制出适合特高压输电工程线路应用的特高压等级的复合绝缘材料。笔者针对哈密至郑州±800 k V特高压直流输电工程在哈密段的复合绝缘子老化问题,提取哈密地区干燥强紫外辐射的气候特征,在干燥环境下对特高压等级的复合绝缘材料和普通电压等级的复合绝缘材料进行紫外加速老化实验...
弓网滑动电接触过程中,电、力、速多个物理域的复杂耦合影响列车的高速、重载、稳定运行。为了提高载荷最优控制,使摩擦副摩擦磨损与受流稳定性达到相对最佳,利用量子遗传算法优化支持向量机的相关参数,建立了受电弓滑板磨损率的预测模型。经过MATLAB仿真结果表明,量子遗传算法比遗传算法有更好的优化性能,建立的模型能够稳定预测滑板磨损率,对...
基于高速开关（fast-opening switch,FS）和并联电容电流强制转移原理的混合型直流断路器在直流系统短路电流分断中具有广泛的应用。但是,通过单阶段转移将故障电流从FS转移至并联电容器时,由于转移过程持续时间短,电容器需要在很短的时间内吸收系统电感中存储的能量,因此高速开关触头间过电压上升速率非常高,容易引起FS发生击穿而导致开断失败...
550 k V GIS设备中配置的电磁式电压互感器（VT）在某些特殊运行工况下会产生铁磁谐振现象。笔者就其产生的原因进行了分析,认为GCB断口间的并联电容、GIS母线的对地电容以及VT的非线性电感所构成的串联LC回路是产生谐振的主要因素,同时提出3/2接线（或4/3接线）的串内T区是最危险的工况。借助EMTP解析手段可对铁磁谐振现象进行验证推断,采用追...
直流滤波电容器是直流输变电中的重要设备,以往对其抗震分析未考虑预应力的影响。文中探讨了预应力对直流滤波电容器模态的影响,通过计算说明预应力的存在提高了直流滤波电容器的固有频率,并对直流滤波电容器进行了3种载荷组合分析,得到了放置框架和棒形悬式复合绝缘子应力储备系数。
文中利用显著性差异的分析手段对浙江电网在运的上海MWB公司220 k V COT型套管的介损数据进行统计分析,验证了该类套管介损符合正态分布规律,根据统计离群值的要求确定了样本数据的显著性差异条件,提出了在运的该类套管的介损阈值。
从弓网电弧的电弧模型、电弧能量、电弧的辐射特性等角度,笔者综述了国内外弓网电弧和弓网电弧温度场的研究进展。介绍了电弧模型及其特性的研究现状,论述了弓网电弧能量对弓网系统的影响及其辐射特性,最后指出了弓网电弧温度场研究面临的诸多问题,如电弧处于多场耦合的复杂环境、建立新的电弧模型、流体计算难等。
为验证自取能无线测温装置的性能,笔者筛选了3种自取能无线测温装置,装配于模拟导电回路,按标准GB/T 11022—2011进行温升、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的研究性试验,发现自取能无线测温装置在精度校验方法、传感器探头选择,自取能线圈铁心材料的选择、保护及控制回路设计方面存在着较大的改进及完善空间。
液压弹簧机构是SF6断路器中应用最广泛的操动机构之一,笔者通过长期工作实践的总结,对液压弹簧机构储能回路的故障类型进行了分析、分类和实例介绍,提出了基于故障树生成的储能回路故障的应对方法和解决措施,对如何快速诊断、处理液压弹簧机构储能回路的故障进行了论述。实践证明,这些应对方法和解决措施,能对液压弹簧机构储能回路故障的快速诊...
文中分析了普侨直流在单极金属回线模式运行时发生的一起直流线路故障导致直流闭锁的原因,指出故障的原因为中性母线上的避雷器被击穿从而导致中性母线差动保护与极差动保护动作,而且部分直流保护设计不完善,并给出了相应的直流保护优化措施。实践证明,这些措施有效的提高了直流输电系统运行的可靠性。
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