车顶绝缘子是动车组的重要绝缘设备,其表面电位分布不均或场强过高可能会导致局部放电,因此有必要对其电场分布特性及其影响因素进行研究。笔者选择Ansys有限元分析软件,建立三维电场仿真模型,对动车组高压隔离开关绝缘子实际结构进行了计算分析。仿真结果表明：绝缘子高压端场强高,随着爬电距离的增大,其下降速度有减小趋势;绝缘子沿周向电位及...
回复电压测量方法（return voltage measurement,RVM）能有效检测变压器固体绝缘的含水量,然而对于含有局部峰值点的回复电压极化谱难以给出明确的诊断结论。文中在扩展Debye模型基础上,仿真分析了模型参数变化对极化谱和主时间常数CTC、回复电压峰值最大值Urmax的影响规律,并提出将扩展Debye模型不同时间常数支路数作为新的特征量,最后验证了该...
为解决多数电网公司所采用的基于导则的打分制变电设备状态评估方法中缺少针对权重修正的闭环反馈,致使评估权重较为固定的问题,文中引入变电设备状态评价权重修正模型,基于历史评估数据与经与状态评级事后有效性评价得到的修正结果,通过多元线性回归模型,给出回归后的理论修正权重,并可根据该结果对状态量权重进行修正。通过理论及应用实例验证...
局部放电的测量和诊断已成为评估高压电力设备运行状态的重要方法之一。但目前的局部放电监测主要以单个设备监测为主,测试仪器程序多,成本高,维护工程大。文中介绍了利用4个以上传感器组成传感阵列接收特高频电磁波对变电站设备局部放电源定位的方法,分析讨论了基于时差法的定位算法,分析其主要误差来源,理论推导了定位结果误差与传感器阵列布...
针对运动式非接触电能传输系统（MCPT）运行过程中负载、互感波动变化的问题,建立了互感电路模型,对不同拓扑补偿方式下功率传输特性进行了研究。由运动式非接触电能传输系统的互感电路模型推导出不同拓扑补偿方式下的传输功率表达式,并由传输功率特性曲线得出：一次侧采用串联补偿方式时传输功率较大;对一次侧采用串联补偿形式的2种补偿方式从...
以110/38.5/10.5 kV,63 000 kVA三绕组变压器为例,提出将限流电抗器与快速开关并联后串入变压器高压绕组的变阻抗变压器。建立Pscad短路仿真模型,发生短路故障时通过快速开关控制限流电抗器的投切实现限流;分析了变压器中压绕组出口三相对称短路时限流电抗器的限流效果。建立了变压器绕组轴向振动的“质量弹簧系统”,用以分析变压器绕组在轴向短...
有源电力滤波器（active power filter,APF）直流侧电压控制是其关键技术。直流侧电压大小直接影响APF的功率损耗和补偿性能。在某些复杂的工业应用场合,各种负载的波动会造成APF公共耦合处网侧电压的严重波动,影响了其补偿性能。以三线三相APF为例,分析其损耗、补偿性能与直流侧电压关系,提出一种下垂系数模糊自适应的APF直流侧电压控制策略。...
为实现高压开关柜的安全可靠运行,针对某开关柜内部局部放电的案例,采用暂态地电压（TEV）检测技术、超声波（AE）检测技术及特高频（UHF）检测技术对开关柜进行检测并发现存在局放信号;利用平分面法从横向、纵向及深度三维空间对局放源的位置进行了定位;依据相关的检测数据、讨论分析了局放的幅值、类型及原因,经处理后局放信号消失。研究表明...
电磁脉冲会在辐照范围内的导体上感应出电压和电流,充分了解电磁脉冲在地上及地下的传播特性及分布规律是评估电磁脉冲效应的必要基础。以高空核爆电磁脉冲为例,采用IEC-61000-2-9—1996中的波形标准,利用傅里叶变换技术计算分析了地上及地下的电场及磁场的水平及垂直分量。结果表明：反射场使地上电磁场的水平分量幅值变小,而使垂直分量幅值变...
柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。该技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点,在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电和城市电网供电等领域具有明显的优势;而阀厅是直流换流站工程的核心设计内容之一。文中综合考虑换流阀进出线选择,换流阀与直...
电力变压器短路故障产生的短路冲击会造成绕组变形,限制系统短路电流对降低变压器绕组动态变形意义重大。文中以110 kV电压等级的三绕组电力变压器为例,中压绕组发生出口短路故障时,基于磁—力学耦合场研究方法,对变阻抗变压器和常规变压器绕组动态变形进行数值分析。变阻抗变压器的研究包括变压器本体和限流电抗器2部分,分析了短路电流作用下,...
同步关合工作中,环境温度变化会造成开关动作分散性的加大。文中研究环境温度改变时,影响断路器合闸动作特性的主要因素的变化规律及机构合闸特性的变化。拟合实验数据,得到该结构参数下单稳态永磁机构真空断路器合闸时间与影响因素间的经验公式。研究表明：环境温度改变时,断路器运动部件静态受力（包括静态吸合力及阻尼）是影响断路器合闸特性...
护套交叉互联双端接地电缆中,3段电缆长度不均等,或电缆排列方式不对称,均会导致金属护套中产生环流。文中分析了排管敷设的单回路交叉互联电缆金属护套感应电压相量和,采用EMTP模型仿真不同的电缆分段长度差下的金属护套环流,得到EMTP仿真数据样本,用来拟合金属护套环流估算公式,最后将拟合的估算公式计算值与EMTP仿真数据进行对比,检验了估算...
10 kV异步电动机在运行过程中,机械振动会对绕组端部主绝缘造成横向撕裂,产生相间放电,大大降低其绝缘性能。针对这一问题,笔者对高压电动机真机定子绕组端部进行分析,设计制作了绕组相间放电模型,研究了10 kV异步电动机真机定子绕组在不同电压等级下放电指纹的分布规律。在屏蔽室环境下对其施加电压诱发相间放电,提取表征放电特性的特征量,观察...
正确识别输电线路雷击和短路故障不仅对暂态保护具有重要意义,且对雷电流参数收集具有显著的工程意义。笔者就输电线路雷击和短路故障识别问题,采用小波包变换的多分辨率方法对其进行分析研究,在移动数据窗时,其暂态电流附加分量的能量分布有较大差别,定义主分量所占比重K值,并根据各暂态信号K值的差异,利用变异系数来识别雷击和短路故障。该方...
电力系统短路电流严重影响了变压器的安全可靠运行,为限制变压器的短路电流,提出了一种新型的变阻抗变压器,该新型变压器能实现阻抗的自主调节,保障了限流效果的同时还兼顾了经济性。文中介绍了变阻抗变压器的结构及原理,利用PSCAD仿真软件分析了变阻抗变压器过电压的特性及抑制方法。研究结果表明：变阻抗变压器阻抗调节过程中会产生高频高幅值...
近年来,随着智能电网的快速发展,大量微网和新能源电源并入地区电网,调度自动化系统中的核心模块—电力系统状态估计因数据量急剧扩大,计算速度缓慢的问题日益凸显。文中提出了一种适用于地区电网的快速解耦状态估计算法,目的在于解决状态估计计算效率低下的问题。该算法基于地区电网调度分区分层运行的特点和管理架构,引入同步相量量测的发展成...
Tesla型脉冲源在小型化设计中存在次级线圈绝缘压力大、形成线受磁心及线圈结构限制等问题,三谐振变压器可以有效解决以上问题,为此笔者研制了1台基于非闭合磁心的三谐振型高压脉冲产生装置。通过对三谐振脉冲变压器无损电路的分析,给出了在高耦合系数条件下采用第1峰进行充电的设计思路及方法。在已有GW级Tesla变压器基础上,研制了1台基于三谐...
文中针对40.5 kV开关柜母线穿墙套管容易发生局部老化导致绝缘能力不足的问题,采用Ansys Workbench软件对穿墙套管进行电场分析查找电场集中位置,提出使用单个地电位屏蔽环或高电位和地电位屏蔽环组合方式解决穿墙套管局部电场集中问题的方法,分析了高、地电位屏蔽环的尺寸以及尺寸变化对穿墙套管电场分布的影响,计算了各个情况下的空气域最大电...
文中分析微网中微电源包括光伏发电、风力发电、微燃机、柴油发电机和燃料电池的电气特性,构建微电网优化运行的模型,以微网的经济成本和环境成本最小为目标函数,充分考虑了电压越限、功率平衡、微电源出力限制等约束条件,应用鸡群算法进行求解。解决了粒子群算法易早熟、易陷入局部最优解的问题。并通过典型的微网系统进行仿真分析,仿真结果验...
为了研究绝缘纸聚合度（简称DP）对油纸绝缘时域介电特性的影响,搭建了油纸绝缘极化电流特性测试平台,应用该平台测试了不同初始酸值、初始水分分别和不同聚合度绝缘纸组成试样的极化去极化电流,并画出相应的时域介电谱,最后拟合得到不同初始水分、酸值情况下峰值时间常数与DP变化的公式。结果表明：绝缘纸DP作为单一变量变化时并不会对油纸绝缘...
直流断路器的研发对于直流多端系统和直流组网的实现具有非常重要的意义。采用限流器先限流再开断的直流断路器具有开断容量大、对电网冲击小的优势。超导限流器具有响应快速的优点,非常适合在先限流后开断的直流断路器中使用。文中在超导限流技术基础上,提出一种用于超导限流式直流断路器的布局结构,该布局结构采用模块化设计及布置方式,解决超...
缓冲器是弹簧操动机构的重要部件,其缓冲性能优劣直接影响到断路器的工作性能指标和弹簧操动机构的稳定性与使用寿命。文中基于断路器分闸操作时缓冲器的工作原理和数学模型,在对断路器与弹簧操动机构整体进行建模后,采用Adams与MATLAB的联合仿真,得到动触头位移时间特性,发现与试验结果一致。利用粒子群优化算法,对缓冲器阻尼孔直径与分布位置2...
为提高变压器的热模型准确性,在35 kV变压器绕组上布置了基于光纤光栅（fiber bragg grating,FBG）温度传感器的测温系统,实时、精确地获取变压器内部的热点温度,充分掌握了变压器绕组温度的分布情况。通过与传统热模型计算结果进行的对比分析,结果表明：绕组热点出现在距顶端1/4处,且理论计算值平均高于测量结果3.29℃。为准确获取变压器绕组热...
为解决电磁式电压互感器和电容式电压互感器（CVT）在谐波条件下,频率响应差的问题,研制了一台宽频电容式分压器。将2种常用的压缩气体标准电容器形式设计集成于一体。采用电磁场仿真软件完成主绝缘及电容量的设计,并对分压器主体分压比的温度系数进行了理论计算;为提高分压器后级带载能力,设计了具有两级缓冲电路的电压信号处理单元。试验结果...
24 kV绝缘拉杆按照GB 11022—2011标准值规定,其对地雷电冲击为125 kV。试验结果表明,拉杆本身可以通过135 kV对地雷电冲击的测试,但按照产品要求装配后的试验结果却仅仅只能通过120 kV（正极性）的雷电冲击测试。笔者通过电场仿真对绝缘拉杆本身及其装配软连接后的电场分布情况进行分析后发现：单独拉杆与装配绝缘软连接后整体求解区域与空气中...
超特高压并联电抗器内部电磁损耗和温度热点分布的研究对电抗器结构设计具有重要意义。由于电抗器铁心饼之间存在空气间隙的不连续结构,导致主磁通减少、漏磁通增加。大量漏磁通经过钢性结构件产生的铁损和绕组运行过程中产生的铜损造成电抗器局部过热现象。文中建立了电抗器本体及散热装置的三维模型,对电抗器内部结构件的磁场分布和电磁损耗进...
针对静止无功发生器在传统比例积分（简称PI）控制方法下,固定的PI参数值无法满足在电网环境发生改变时的补偿性能这个问题,笔者提出一种自适应控制方法。通过分析静止无功发生器的结构及工作原理,详细介绍了自适应控制方法的原理;并结合某煤矿电网的负载情况,对静止无功发生器进行了系统仿真,同时通过与传统PI控制方法下的仿真结果进行了对比分...
及时全面掌握电网积污水平是预防电网污闪事故的基础,通过绝缘子积污预测获取污秽水平是适应电网智能化的发展方向,但目前绝缘子积污预测的理论基础不够完善,预测准确性欠缺。文中以上述问题为出发点,对绝缘子积污的外部影响因素进行了分析,对基于大气环境成分、基于气象参数预测绝缘子积污的方法及其准确度、适用性进行了总结。结果表明,大气环...
为研究在空气污染加剧、雾霾天气频繁等新大气特征下,空气间隙放电与特殊天气的关联性。文中采用全自动放电监测装置对广州地区自然条件下气隙击穿电压和各大气参数（如相对湿度、能见度等）进行实时连续监测,并结合当地气象局的空气质量数据,通过大数据分析研究气隙击穿电压大幅降低与雾霾天气的关联性并分析其原因。研究结果表明：雾霾天气里...
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