硅橡胶复合绝缘子具有重量轻、耐污闪能力强、运输安装方便等优点,被广泛用于电力系统的外绝缘。在污秽、紫外辐射、放电、温湿度等现场复杂因素的长期作用下,复合绝缘子硅橡胶绝缘材料逐渐老化,运行可靠性显著降低,严重威胁电力系统的运行安全。如何科学表征和评估复合绝缘子的老化状况,是目前国内外业界关注的热点和难点问题。文中结合作者的...
空间电荷在电介质内部的积聚会导致其内部电场的畸变,从而明显的影响绝缘电介质其他方面的电性能,如电导、老化和击穿特性等。环氧树脂由于具备优异的机械性能、热性能和介电性能,所以在电气绝缘领域被广泛使用,其空间电荷的研究,也是近几十年来国际研究的一个热点。文中综述了环氧及其复合物中空间电荷的研究概况。从固化剂类型、电场强度、电...
柴油机由于具有较高的热效率和输出功率,以及良好的耐久性和燃油经济性,已经越来越多的被用于汽车、商务车、卡车以及各类重型交通工具中。柴油机相比汽油机有更低的碳排放,然而,柴油机尾气中却含有大量的NOx和PM等污染物,随着环保要求的日益严格,如何全面的治理柴油机尾气中的污染物,成为当今研究的热点。文中分析了柴油机尾气污染物的成分及其...
目前对电缆接头的电场模拟通常采用静电场下的二维模型。文中以XLPE电缆用10kV接头为研究对象,针对导体屏蔽管和应力锥结构所采用的半导电材料电阻率较低的特性,通过理论分析指出,对接头的电场模拟应在电准静态场下进行,并采用有限元方法,对比分析了静电场和电准静态场下的接头电场仿真结果。此外,通过对接头中多种典型缺陷几何特征的综合分析指...
针对高压输电线路在强台风气象下频繁出现风灾事故的现状,提出了系统进行塔-线耦联体力学模型和行为仿真研究的工程需求。文中以曾经出现严重风灾事故的广东某220 kV输电线路为研究对象,在ANSYS有限元开发环境下,建立了接近现场运行的三基塔两回线塔—线耦联体系有限元模型。在设计风速下,进行了0°、45°、60°、90°风向角时耦联模型静力响应分析,...
风载荷是影响高压架空输电线路安全运行的重要因素,为分析塔—线耦联体系的动力响应规律,以广东湛江某220kV输电线路为背景,在ANSYS有限元开发环境下,建立三基塔两回线塔—线耦联体系有限元模型。基于Davenport脉动风速功率谱,考虑湛江当地气象条件,模拟生成风速时程,在风速时程作用下,对耦联体系进行风致动力响应分析,并将铁塔动力响应结果与拟...
高压输电线路风致倒塔事故是近年来影响电力系统安全运行的重要因素。文中以南方电网某220 kV输电线路为背景,考虑铁塔和导、地线之间的耦联影响,运用ANSYS有限元分析软件,建立直线段塔线耦联三基塔两回线模型,对模型分别施加设计风速下的风载荷与时变风载荷,对比模型在两种情况下的静动力位移、应力响应数值差异,分析表明塔—线体系中铁塔的x、...
为了给GIS集成式电子式电流互感器的工程设计和安全运行提供理论依据,文中以隔离开关开合造成的VFTO是引起电子式电流互感器受干扰的唯一干扰源和根源的结论,分析建立了四川某工程126kV GIS内部和外部暂态计算电路。选取变压器间隔GIS典型结构作为分析对象,利用EMTP合理地选择参数并建立了VFTO和TEV仿真计算模型,计算了GIS各主要节点的VFTO和TEV...
SF6气体绝缘开关设备（GIS）的运行经验表明,绝缘子往往是系统绝缘最薄弱环节和决定性因素,因此研究绝缘子闪络特性的影响因素具有十分重要的意义。文中通过搭建1 000 kV陡前沿冲击试验装置,研究了雷电冲击作用下GIS内部支撑绝缘子表面状况对其闪络特性的影响。结果表明：绝缘子沿面闪络电压随表面粗糙度的增大而降低,文中从绝缘子表面吸附能力...
高压开关在线监测技术在智能化变电站已经得到了广泛的应用,可以监测高压开关SF6气体信息,避雷器信息、断路器机械特性信息和局部放电信息等。但是,现阶段该技术只能在变电站就地查看高压开关的监测信息,不能把信息进行远传共享。文中所描述的系统,以智能手机终端为载体,以Android系统为基础,使用VPN技、WEB服务器技术、4G/3G无线网络和数据库技...
文中基于某轨道交通直流断路器的总体结构模型,设计了一种快速电磁操动机构,对其结构和工作原理进行了阐述。基于电磁场分析理论,利用有限元分析软件ANSYS对电磁机构的静态特性进行了仿真分析,得出了在合闸状态下磁场分布和动铁心所受电磁吸力情况,并对其影响因素进行了分析。然后对电磁操动机构在不同电流条件下的电磁吸力随气隙变化进行了仿真...
中压直流断路器快速操作机构的结构强度分析一直是机构设计和优化中的难点问题。笔者基于柔性体理论和瞬态动力学方法建立了适用于中压直流断路器快速操作机构结构强度分析的全柔性体动力学模型。相比于传统的仿真模型,提出了机构斥力盘分布式载荷的施加方法,并且考虑了机构高速运动过程的洛伦兹力和惯性力耦合作用,可以更精确地求解运动部件的...
气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）凭借着自身优势,在近年来得到很大发展。为了保证GIL使用安全,需要对其外壳接地进行合理的设计和布置。笔者介绍了GIL两种接地方式及各自特点,利用MATLAB Simulink建立三相分体式GIL等值计算模型,结合某800kV/4000A GIL产品参数进行仿真计算,研究了GIL外壳电位分布特征,探究了导流排布置数量、接地点间距对外壳...
GIS隔离开关中的绝缘拉杆作为连接高压带电部分与零电位部分的绝缘件,承受着很大的电压降。同时,由于在机构转动过程中,可能造成绝缘拉杆表面或内部损伤或出现因金属摩擦而产生的导电颗粒附着现象。这都将对绝缘拉杆的绝缘性能产生影响。因此,探索GIS隔离开关用绝缘拉杆的电场分布特点及异物缺陷的影响规律,将为GIS隔离开关的结构设计、生产检验...
金属污染物是引起GIS内盆式绝缘子沿面闪络的重要因素。为了获得金属污染物对盆式绝缘子沿面绝缘特性的影响规律,对雷电冲击作用下金属污染的盆式绝缘子闪络特性进行了较为系统的实验研究。文中基于GIS内金属异物形貌特征的统计分析,通过人工模拟金属异物的方法,分别研究了正、负极性雷电冲击作用下,异物尺度、附着位置以及气室压强对盆式绝缘子...
开关设备（例如高压SF6断路器）触头表面产生的铜金属蒸气会改变电弧等离子体的物理化学特性。因此在建立考虑金属烧蚀的流体仿真模型之前,需要确定含有金属蒸气的电弧等离子体的性质。文中基于吉布斯自由能最小化原理和Chapman-Enskog理论,计算了SF6-Cu混合气体电弧在0.6 MPa压强下、温度区间为300-30000K时的物性参数,包括平衡态粒子组分、统...
换流变压器结构复杂,在其中的某些油、纸板和电极的三结合点处极易发生沿面局部放电,运行过程中沿面局部放电导致的沿面闪络是导致换流变压器事故的主要原因。换流变压器阀侧绕组承受的是交直流等多种电压的复合电压,研究复合电压作用下沿面放电的放电特性,对于换流变压器的绝缘试验、击穿机理研究均具有重要意义。文中构建了油纸绝缘典型的沿面...
开关柜内部空间有限、结构复杂,不便于局部放电超高频传感器的装设。文中基于PCB技术设计了一种适用于开关柜内部局部放电信号检测的超高频天线,在仿真分析的基础上对其结构参数进行了优化。利用矢量网络分析仪测试天线的端口特性,验证了天线的回波损耗和电压驻波比等参数。基于GTEM小室提供标准场,在不同工作频率下对天线系数进行了标定。采用...
文中的工作为开关柜局放源的精确定位提供了理论基础,弥补了TEV法受测试位置影响较大的不足。研究了采用四通道传感器对开关柜局部放电进行精确定位的方法。研究表明利用双曲面法和空间网格搜索法能够实现对放电源的精确定位。基于精确定位结果,文中采用模拟退火算法及FDTD组合算法研究了放电源脉冲等效电流峰值I0和局部放电脉宽τ的优化评估问题...
电力设备长期运行中,绝缘材料内部会产生不同形态的细微缺陷,采用超声检测有助于及时发现缺陷,确保设备的安全运行。笔者根据固体绝缘材料内部缺陷形貌超声检测的要求,通过对不同频率探头测量灵敏度和衰减的对比确定了适用的超声探头频率,分析了影响超声检测灵敏度的因素。在此基础上设计了能准确获取缺陷形貌特征的超声自动检测系统,提出了基于...
文中研究了架空地线覆冰的机理,通过力学计算得出：同等条件下架空地线在覆冰后易先断裂,从而引起塔头断裂,最终导致倒杆断线。为防范架空地线发生覆冰断线影响输电线路的可靠运行问题,文中基于风杯定向转动原理,设计了一种架空地线无源机械式防覆冰装置,利用特定的气象条件,对装置牵引力和架空地线的摩擦力进行计算,证明了初始风能可以为该装置...
为了研究电力电缆因铜屏蔽层缠绕方式导致的过热故障甚至击穿问题,文中以某500kV变电站35 kV交流侧融冰管母线的着火故障为例,通过分析交流耐压实验下的红外热图像和对地电流,建立铜屏蔽层缠绕结构的电路模型分析热故障机理。进一步建立35kV单芯电缆的三维有限元仿真模型探讨铜屏蔽层间隔缠绕对电缆温度分布的影响。结果表明：外半导电层上流过...
文中针对大规模电动汽车（EVs）接入微电网的分布式能源（DER）出力优化进行了研究。在（EVs）无序充电模型的基础上,提出了基于峰谷负荷的分段电价模型,考虑行驶需求时间共同影响,建立了EVs接入微电网的完全响应行为模型。对负荷进行分类建模,提出基于响应权重的常规负荷电价响应模型,并建立了基于经济成本权重的综合效益优化模型。在典型微电...
针对未来微网和新能源大量接入城市电网后,电力系统状态估计功能的计算数据量过大,计算速度缓慢的问题,文中提出了一种适用于城市电力系统的基于相量量测装置（PMU）量测的分布式状态估计算法。该算法将城区电网分层分区,将PMU的同步相量量测引入县调层和地调层的分布式状态估计中,不仅在县调层实现并行计算,而且在地调层满足线性状态估计条件,...
文中对国家标准《GB 1984—2014高压交流断路器》及《GB/T 4473—2008高压交流断路器的合成试验》、国际短路试验联盟STL导则中关于三相全电压关合的内容进行了解读,通过对直接试验回路中三相全电压关合过程进行模拟明确关合过程中断路器两端电压和电流波形的变化,对两种合成关合试验回路进行模拟分析并比较,提出了一种便于实现且等价性较好的三...
现有的套管局部放电测量需要利用套管末屏的接地线,操作复杂,且容易受地网中的脉冲信号干扰。为此,有学者提出了基于特高频阵列信号套管局部放电时差定位遥测法。此方法有效的关键在于准确获取放电源到各传感器间的时间延迟。由于套管各缺陷信号传播路径不同,导致波形有不同的形态特征,现有的方法不适合于各种形态的波形,会造成一定误差。为此,...
为实现永磁机构控制与在线监测功能一体化设计,笔者在传统永磁控制器基础上添加线圈电流采集回路、机械特性在线监测回路,实现永磁机构控制、线圈电流信号、机械行程信号采集,并根据控制信号或线圈电流阈值或机械行程阈值启动录波并生成录波文件。通过对测试中几个故障实例录波文件的分析,提出了基于实例的故障诊断方法：首先依据录波文件中控制...
为了消除MOA表面污秽导致绝缘在线监测系统介质损耗角测量值产生的误差,文中用盐雾法对避雷器进行人工污秽试验,通过试验数据研究表面污秽程度与介质损耗角测量误差之间的关系,得出基于最小二乘法的介质损耗角修正方法。采用该方法可根据避雷器的污秽程度（等值盐密值）,得出介质损耗角修正值,使修正后的测量值更接近真实值。实验室试验结果表明...
提出了一种换流变压器的电路—磁路耦合模型。基于换流变压器的铁芯拓扑结构以及材料的饱和特性建立了磁路方程,将磁路方程与变压器一次侧、二次侧的电路方程进行耦合,得到了电路—磁路耦合模型。将该研究方法用于一台换流变压器有限元模型,对比分析了该变压器在正常运行与直流偏磁两种工况下的励磁电流以及各结构件的损耗。结果表明,该研究方法...
电力变压器作为电力系统的枢纽设备,其运行状态直接影响电力系统的可靠性。因此,评估电力变压器的运行状态继而采取科学合理的维修策略具有重要意义。针对多台电力变压器状态评估排序问题,提出了一种新的评估方法。首先分析确立了电力变压器状态评估指标,然后根据区间层次分析法（interval-based AHP,IAHP）确定了电力变压器状态评估指标的指标...
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