输电线路雷电屏蔽模拟试验是研究输电线路雷电屏蔽性能最为直接有效的手段。文中从国内外输电线路雷电屏蔽模拟试验的研究现状出发,分别对缩比试验模型合理性、缩比模型导线接地方式、工作电压和施加电压极性4个方面进行理论分析和探讨。分析认为缩比试验模型与原系统应尽量在几何尺寸和物理参数具有相似性,推荐采用短波头操作冲击电压波进行大...
变频电机广泛应用于电力牵引以及风力发电。变频器输出的一系列方波脉冲电压有可能导致变频电机绝缘材料过早失效。方波条件下绝缘材料破坏过程、绝缘材料性能的改善成为研究热点。为此,综合国内外研究成果,从局部放电、空间电荷两个方面论述了聚酰亚胺（PI）绝缘破坏的原因,采用扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）观察了PI薄膜破坏...
空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据。目前,高压输变电工程的外绝缘设计仍只能借助于空气间隙放电特性的试验结果。然而,试验存在周期长、代价高的问题,同时难以穷举实际输变电工程间隙。为此,有必要深入研究空气间隙的放电机理和模型,预测得到空气间隙的击穿电压,并用于指导输变电工程的外绝缘设计,达到降低外绝缘设计所...
为了提高特高压系统用电容器组开关弧触头的使用寿命,在拟工况环境下对其进行电寿命实验,发现Cu W/Cu Cr弧触头在近千次开合实验后失效。通过对失效前后弧触头的形貌、成分、组织及性能变化进行分析研究,寻找影响弧触头使用寿命的主要因素。结果表明：特高压系统用电容器组开关弧触头除电弧烧蚀引起弧触头失效外,机械磨损及挤压变形也是影响其使...
多年来,测量高压电器中气体绝缘产品的内部温度一直是比较困难的。文中提出了一种采用荧光余辉光纤传光型温度传感器测量特高压直流电压测量装置内部温度的方法,该方法能够准确测量装置运行时的内部温度。文章重点阐述了该温度传感器选取、传感器埋设方式和布置以及具体的试验方法。该试验方法可以判断特高压直流电压测量装置内部温度的情况,同...
为综合研究避雷器配置方案对特高压GIS变电站雷电侵入波防护的经济性以及可靠性的影响,通过将某1 000 kV特高压GIS变电站进线段和变电站视为一体化模型,考虑雷击点、雷击方式、地面倾角等因素,采用国际通用暂态程序ATP-EMTP对不同避雷器配置方案、不同运行方式下变电站主要设备上雷电侵入波过电压进行计算研究。仿真结果表明：进线侧高抗和互感...
特高压检修存在着技术难度高、参考案例少、检修经验无等困难,特别是断路器回路电阻的测量,其可靠性直接关乎特高压设备的安全运行。为了寻找最佳的测量方案,为今后的特高压检修工作提供参考经验。文中依托1000kV特高压练塘站的首次检修,分别采用传统的单相直流电压降法、改进后的三相直流电压降法和不拆头带接地点测量法,使用两种仪器对两种100...
高压直流输电工程的直流电流已从3 000 A逐步增大到5 000 A,一些关键通流器件（如阀电抗器）的设计裕度变得越来越小,甚至出现少量阀电抗器端子过热的情况。针对特高压大组件换流阀电抗器端子发热的问题,理论分析了端子发热的主要原因,并建立了Ansys热场仿真模型,同时对增加U型母线后的电抗器端子及其连接母线进行了相关试验,结果表明在电抗器端...
SF_6气体具有较高的温室效应,减少SF_6气体的使用量已达成共识。笔者从SF_6混合气体的角度,对短间隙SF_6/N_2混合气体完全击穿时的光谱特性开展研究。采用光谱仪测量压强0.1~0.4 MPa、电极间距2~12 mm时SF_6及SF_6/N2混合气体完全击穿时的电子温度、电子数密度等参数,从微观和宏观相结合的角度研究混合气体放电时形成等离子体通道的物理特性。研...
针对数字传输方式的电子式电流互感器存在的不足,提出了一种光强调制式电流互感器的设计方法。分析了光强调制法应用于一次转换器的关键技术,介绍了系统的设计原理及主要电路的设计方法;通过对光信号传输过程中电—光转换、光纤传输及光—电转换过程进行分析,提出了一种计算一次侧交流信号的新方法,并对系统的传输特性进行了详细分析;通过分析LE...
大量可再生能源接入电网给配电网的控制带来了巨大挑战,传统配电网的被动控制已经不能满足对配电网能量双向流动的实时控制,发展研究主动配电网分层分布控制能实现对可再生间歇式能源的有效消纳及控制。文中将主动配电网（ADN）划分成3层控制结构,根据全局优化及馈线控制误差（feeder control error,FCE）提出定交换功率控制、区域协同控制、区...
储能系统（ESS）在微电网中的应用可以提高网络的供电可靠性和经济效益。在孤岛运行方式下,多个储能单元在微电网内的合理使用,能够优化微电网内的功率流动,从而实现微电网的经济性运行。文中基于多系统控制模型,研究了在孤岛运行方式下的含多储能单元的微电网内各分布式能源（DER）及负荷的动态博弈模型,考虑电量电价弹性产生的负荷需求响应,建...
覆冰碰撞系数是导线覆冰生长预测的关键参数。基于气液两相流标准湍流模型和欧拉—拉格朗日原理建立导线外部二维流场数学模型,计算水滴的运动轨迹,实现对圆形、椭圆形、翼形3种典型导线覆冰的碰撞系数仿真;并分别给出不同迎风攻角下椭圆形、翼形覆冰的碰撞系数。仿真结果表明：在相同气象条件下,圆形截面覆冰导线碰撞系数较长短轴比4：3的椭圆...
谐振接地方式符合配电网运行对安全性及可靠性的要求,因而发展前景广阔。电容电流和接地残流不断增大的问题可以通过加设小容量传统消弧线圈及全电流补偿消弧线圈的从消弧线圈装置解决。基于全电流补偿消弧线圈的基本工作原理,从主从式的角度给出了适合于分布式安装的全电流补偿消弧线圈的结构及其特性与谐波分析,并对不同安装方式下的装置进行...
为了解决农网低电压问题,对线路调压器的调压特性进行了研究。建立了含线路调压器的数学模型,分析了恒功率负载时调压器的调压特性,研究了影响调压特性的因素,包括调压器容量、调压档位、负荷功率因数、线路长度、导线型号,提出了移动式储能装置与调压器联合使用治理低电压的措施。研究结果表明：调压器容量和档位、线路长度和型号以及负荷的功...
高速动车组工作接地方式对接地回流分配有显著影响,接地回流在各接地碳刷间的分配规律对于碳刷的影响乃至动车组的安全可靠运行有重要意义。为揭示工作接地对于接地回流的实际影响,笔者基于试验动车组实体及其工作接地方式,利用Pspice建立高速动车组接地回流电路仿真模型,仿真分析了不同工作接地方式对接地回流分配规律的影响,对比分析了现场测...
电磁铁部分是高压断路器弹簧操作机构中实现电信号到机械信号转换的关键,电磁铁动作频繁,在断路器故障中占有一定的比例,有必要对电磁铁部分进行状态评估,及时发现问题。文中研究CT20弹簧操作机构电磁铁部分的动作过程及结构原理,并对电磁铁的磁路和运动过程中的阻力进行分析,建立电磁铁部分的动态数学模型,仿真及试验电流波形吻合,说明建立模型...
针对大型油浸式变压器内部流—固耦合的流动传热过程,采用控制体积法（FVM）将流—固—热耦合流动传热的非线性偏微分方程转变为网格单元上积分形式的守恒方程,对积分形式的守恒方程应用高斯散度公式得到控制体边界形式的积分守恒方程,通过应用PISO算法分离求解出绕组与变压器油的温度分布,计算结果与实测数据进行比较,验证了FVM法计算大型油浸...
笔者针对弓网电弧产生的瞬时高温严重烧蚀受电弓滑板和接触网导线的问题展开研究。以磁流体动力学（MHD）理论为基础,考虑电弧的基本物理特性及电磁效应、热效应和辐射效应,建立了静态弓网电弧二维磁流体动力学模型,仿真计算了电弧的温度场分布,得到了电弧弧柱和两电极内部的温度分布特性。仿真结果表明,弧柱中心区域温度最高,并逐渐向外衰减;滑...
为设计出性能优良且具有高可靠性的弹簧操动机构用液压缓冲器,需要对缓冲器的流场特性及油缸强度进行分析。文中首先基于CFD技术,利用FLUENT仿真软件中的动网格模型对用于某252 kV高压断路器的缓冲器进行几何建模、模拟迭代计算,得到断路器分闸时缓冲器内部流场压力云图,继而分析了模型关键部位的流场特性。在此基础上,利用Ansys Workbench软件...
鸟害故障已成为威胁输电线路安全稳定运行的重要因素之一,其危害程度仅次于雷击和外力破坏,而鸟粪闪络是所有鸟害故障中最典型的故障类型,所占比例最高。笔者提出了一种在复合绝缘子高压侧导线上缠绕绝缘护套用以防范鸟粪闪络的方法,试验给出导线上缠绕绝缘护套后均压环电位降低,有效避免了鸟粪跟均压环之间的放电,使得鸟粪闪络危险区域范围大幅...
为检测真空断路器分合闸速度,设计了差动动磁铁型磁电速度传感器。通过对电磁感应定律公式的变换以及对永磁体磁场的有限元分析,确定了速度传感器的结构;通过对传感器输出—输入特性的分析,确定了线圈的连接方法;通过对传感器磁场分布进行分析,给出了磁通量算法及求解结果,分析了磁电速度传感器的性能;利用有限元分析软件对磁电速度传感器进行仿...
为有效预警污闪事故,文中以单片XP-70型瓷绝缘子为研究对象,在人工雾室里进行了大量的交流人工污秽试验,并且基于污闪发展全过程3区段的思想,利用时频域结合的分析方法,揭示出污闪过程中,3区段泄漏电流波形的典型特性,以及泄漏电流的幅值和波形畸变率的变化特点。试验研究结果表明：泄漏电流幅值和波形畸变率是能够有效地描述泄漏电流波形,他们...
为避免内部电弧故障的爆炸危害,保证快速泄压,提出了一种金属封闭开关设备泄压孔的设计方法。笔者分析了Cassie电弧模型和标准计算法,并利用MATLAB软件仿真了开关设备内部电弧故障、压力上升及泄压的过程。通过逐步更改泄压孔尺寸,计算出对应的内部最大过压力,同时结合气箱、支柱绝缘子和动密封处密封圈的强度或接触压力,设计出合适的泄压孔,并...
为了解决100 kA大电流互感器的误差现场校准及量值传递溯源问题,笔者介绍了一种利用等安匝原理测量大电流互感器的负载励磁电流及小校大的方法来确定100 kA大电流互感器的误差,首先通过测量大电流互感器二次绕组直流电阻和二次负载励磁电流误差,然后在小电流下测量大电流互感器的基本误差,最后计算线性匝比误差,并推算100 kA大电流互感器的实际...
为降低生产成本和装配难度,笔者对某型252 kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）用“三相共箱式”电流互感器（CT）进行了优化设计,并利用Ansys软件对CT气室的电场强度及其壳体的机械强度进行了数值分析计算。结果表明,导体与屏蔽罩的同轴间隙是场强集中区,CT壳体小法兰与筒体连接外侧为应力薄弱区,壳体机械强度和CT整体电场强度均满足设计基准且...
分析了电容器噪声产生机理,利用10 kV电能质量谐波源试验平台,开展工频基波叠加不同畸变率谐波电压条件下并联电容器的噪声试验研究,得出不同次谐波时电容器噪声变化曲线,分析谐波对10 kV并联电容器的影响程度,针对典型条件下电容器噪声频谱进行分析。试验结果表明,基波叠加谐波的激励信号作用下,电容器噪声频率主要集中于基波二倍频率、h＋1次...
在高压输电系统中,滤波器无论在抑制谐波还是无功补偿方面起着非常重要的作用,因此分析总结滤波器故障原因,对滤波器的安全稳定运行具有十分重要的意义。文中首先对常见的交流滤波器中断路器故障类型和故障特点进行了总结。然后对一次±500 kV直流换流站发生的高压断路器爆炸事故,根据故障录波、现场试验及仿真、解体检查等情况,进行了深入的原因...
为实现GIS设备的安全可靠运行,针对GIS设备SF_6气体泄漏问题,结合红外成像检漏技术的应用实践,研究总结了GIS设备中的砂眼、密封圈失效、绝缘盆子裂纹、密封胶处理不当、密度继电器连接头及连接铜管接头问题引起的SF_6气体泄漏缺陷,依据相关的检测数据、检修记录及密度继电器压力表值,分析了上述不同部位漏气缺陷的成因,并提了具体的处理方案,为...
气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal-closed switchgear,GIS）是一种结构紧凑的多元件组合的开关装置,为保证其正常、可靠的运行,GIS的接地网应具有承载正常额定电流能力,也需承载短路故障电流的能力。在GIS工程设计时,应合理的进行GIS接地系统的设计和布置,使其利于降低GIS接触电压、短路故障电流和感应电流,保证工作人员和开关设...
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