为研究交流电压下含有电位悬浮导体的组合空气间隙放电特性，文中以棒一板组合空气间隙模型为研究对象，实验研究了悬浮导体的空间位置对组合间隙放电过程的影响。研究表明，悬浮导体位于高压电极或接地电极附近，短间隙在较低电压下首先被电弧短接，随着电压继续增加，整个间隙完成击穿；悬浮导体位于间隙中部，电压达到临界值时，多个间隙几乎...
高耦合电抗器（HCSR）辅助开断并联灭弧室是解决大电流故障开断的一种有效方法。由于SF6电弧自身的负伏安特性会影响并联支路电流的同时过零，增加了开断并联SF6电弧支路的难度，限制了其在高电压领域的应用。结合高耦合电抗器辅助并联支路开断的设计思想，首先利用40．5kV断路器两柱相同灭弧室，进行了小电流条件下，SF6电弧并联支路开断的试验...
从断路器电磁铁线圈电流和振动信号中分别提取信号特征，是实现断路器状态评估的可靠方法。然而断路器实际运行中的故障类型复杂多样，只靠单一信号可能无法准确实现其状态评估，因此提出一种基于不同信号特征融合的断路器状态评估方法，分析表明，该方法有利于实现断路器在复杂故障前提下的状态评估；对信号融合后的特征量进行了优化分析，结果...
断路器长时间运行，分合闸弹簧产生不同程度的疲劳，在电力系统发生故障时，若无法及时开断线路、切断故障，可能产生重大事故。为了检测出高压断路器分合闸弹簧的故障类型，量化断路器弹簧故障程度，判定断路器能否继续使用，文中分析了断路器行程信号蕴含的机械振动信号，提出一种行程信号的处理方法，将行程信号进行处理得到速度、波动分布标...
采用复合绝缘代替纯空气绝缘的金属封闭开关柜，实现了空气绝缘开关柜的小型化。但其多种绝缘介质以及绝缘界面共存的复杂结构，对电场分布以及其绝缘能力的评估带来了很大的困难。文中针对空气绝缘开关柜中的固封一手车式断路器触臂处复合绝缘结构进行了研究，通过对不同绝缘结构和绝缘材料在各电气间隙情况下的绝缘能力进行仿真和试验，结果表...
高压隔离开关在电力输送中起着至关重要的作用，对其运动学规律及装配调试特性进行研究具有重要的实践意义。文中以GW4型高压隔离开关为例，首先在分析各连杆几何关系的基础上建立了隔离开关运动学模型。然后利用MATLAB／Simulink软件深入研究各特征参数与隔离开关之间的运动学规律，并探究特征参数对安装调试特性的影响。之后通过将回转支承座...
绝缘管型母线作为一种替代传统矩形母线的新型输电设备，具有载流量大、机械强度高、电气绝缘性能好及节省占地空间等显著特点，已有几十年的运行历史和经验，而在中国应用相对较晚，对其认知程度也相对滞后。文中在分析现有3种型式绝缘管型母线典型结构特点的基础上，简述了绝缘管型母线的性能优势和应用领域，总结了当前绝缘管型母线在国内外...
在GIS局部放电无线监测系统中，时间同步是一个重要环节，而目前的无线时间同步方法在开销、能耗和精度等方面不能满足无线监测系统的要求。文中首先分析了影响无线网络时间同步精度的各项不确定性延迟，为此，引入了物理层时问捕获技术，在此基础上提出了一种新的时间同步方案。然后，基于CC2530芯片和TCXO温补晶振搭建了硬件实验平台，并对其...
针对传统SF6气室压力年泄漏率判据中直接进行计算而忽略分布趋势的不足，提出了一种新的基于偏度和峰度指标的SF6气室泄漏诊断方法。该方法先判断气室压力曲线分布类型，确定气室压力是否异常，再通过比较相邻气室气体压力的峰度和偏度指标，确定是内漏还是外漏。给出了基于SF6气室压力峰度和偏度指标的内漏和外漏判据，统计大样本正态分布数据...
电气设备局部放电超声阵列定位方法是将超声阵列传感器与阵列信号处理技术应用于局部放电超声定位的一种新方法，具有较高的可靠性，能准确实现局放源的空间定位。实验设计研制了超声阵列传感器阵元与阵列传感器装配体，组合得到L型超声阵列传感器，并搭建了一套局放超声定位系统。结合现有的局放超声阵列定位方法，开展了大量的单、双局放源的...
为了快速、准确地对柔性多端直流输电系统（VSC—MTDC）中电压源换流器（VSC）的故障进行诊断，提出了一种基于小波奇异熵（WSE）理论和相关向量机（RVM）的诊断方法。首先，在PSCAD／EMTDC中搭建了三端直流输电系统的仿真模型，并对电压源换流器的几种常见故障进行了仿真分析。其次，以VSC—MTDC直流侧电压作为故障信号源，利用小波奇异熵理论...
针对特高压直流输电系统接线方式从单极大地回线转为金属回线时，MRTB并联震荡装置是否出现故障，提出了一种基于电流分析的MRTB并联震荡装置的在线故障诊断方法。该方法首先通过在MRTB过零震荡装置进线侧和出线侧划定计算电流的闭合面，并在闭合面上运用基尔霍夫电流定律（KCL），设计出一种计算MRTB并联震荡装置回路电流的方法，然后根据计算...
为提高HVDC孤岛运行方式下的输电能力，同时抑制次同步振荡与低频振荡，提出了一种双通道附加频率极点配置控制策略。利用改进最小二乘旋转不变辨识算法，辨识出孤岛运行方式下系统低频与次同步振荡的开环传递函数。再利用系统的根轨迹图，通过调整系统的增益，可以初步得到一些使系统稳定的闭环极点，逐渐调整闭环极点的实部，得到期望的极点，...
为了研究特高压直流输电中直流偏磁引起的谐波对换相失败的影响，利用谐波换相电压时间面积的分析方法，分析直流偏磁引起的谐波与换相失败的关系。首先，在PSCAD／EMTDC中搭建了±800kV特高压直流输电模型，并对双极平衡的运行工况以及单极一大地运行工况下，发生故障时，谐波、励磁电流、熄弧角以及阀电流的情况进行仿真。其次，对仿真结果进行...
分析了特高压调压变压器的工作原理，获得直流偏磁下调压变压器的等效电路，建立了调压变压器的有限元磁场模型。基于时域场路耦合模型，计算分析了当调压抽头位于第一分接头时不同直流偏磁影响下特高压调压变压器的电流特性，也对比分析了调压变压器各绕组电流的谐波的变化规律。计算结果可为调压变压器的保护提供参考。
钢芯铝绞线广泛应用于交流输电线路中，绞线表面电晕是输电线路运行中需考虑的重要问题之一，因此有必要对钢芯铝绞线表面电场分布及其电晕起始场强进行分析。文中运用有限元法提出了钢芯铝绞线表面电场分布及其电晕起始场强的计算方法，计算结果表明：运用有限元法能较准确计算绞线周围的精细电场分布，等半径的光滑导线和绞线表面最大场强相差...
500kV紧凑型同塔双回输电线路由于三相导线间距和塔头间隙紧凑型布置，导致带电作业人员进入等电位较常规线路难度较大。基于现有500kV线路进入等电位技术，提出了几种可行的500kv紧凑型同塔双回输电线路进电位方案，并对各方案等电位作业人员的组合间隙进行了计算，从而分析认为攀爬软梯法为最优方案。采用场域分解的方法将三维无界场域分解成...
2011年以来宁夏地区330kV线路先后多次发生鸟害故障跳闸，因此文中对330kV输电线路复合绝缘子的鸟粪闪络展开了仿真研究。仿真了绝缘子I串和V串布置情况下鸟粪对绝缘子附近空间电场的影响，分析了鸟粪的长度、位置以及悬浮鸟粪的存在对电场的畸变效应，接着讨论了分裂导线以及屏蔽环对于电场的影响。结果表明，当鸟粪通道位于绝缘子附近时，电场...
依据现有的直流工程设计方法以及该工程的输送容量大、直流电压等级高的特点，对蒙东扎鲁特-青州±800kV／1O000MW特高压直流输电工程主回路元件参数进行了设计。通过相关计算，给出了包括换流阀、换流变压器、直流线路等主要一次设备的参数和额定运行参数。建立了该工程整体Pscad仿真模型，进行了双极全压和双极降压70％方式下系统运行特性的仿...
2011年以来，宁夏地区330kV线路多次发生鸟害故障跳闸，严重威胁了宁夏电网的安全稳定运行。目前国内外对于引起330kV线路的鸟粪闪络机理及其影响因素仍缺乏研究。文中首先研究了低温环境下染污硅橡胶的憎水特性，然后基于鸟粪下落过程中最大连续长度与鸟粪参数的关系，试验研究了鸟粪下落方式、下落通道、电导率、粘度、体积、下落位置和相对湿...
换流变压器是高压直流输电中的核心设备之一，其由于绕组和铁心缺陷所引起的机械故障对整个直流输电系统的稳定持续运行造成了严重的危害。文中从换流变压器的的结构特点及在直流输电系统中的工作原理出发，结合宝鸡换流站的站内接线及站内换流变压器的结构特点，采用振动信号分析法对换流变压器振动特性及影响因素进行了理论研究。利用换流变压...
F-P光纤超声传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、电绝缘性良好等诸多优点，可在油中检测局部放电发出的超声信号。为了识别F-P光纤超声传感器所测局部放电信号的故障类别，建立了油楔、悬浮、尖端和沿面4种典型的局部放电模型，并进行了相关的试验研究。针对超声脉冲波形研究了一种信号特征参数提取的方法，实现了特征参数的提取，然后应用概率...
在进行断路器等开关设备的高压短路试验时，需快速准确地计算瞬态恢复电压（TRV）波形的包络线，以求得Ue、t2、td等参数。四参TRV波形包络线计算的关键和难点在于求取与波形切于2点的直线L2，现有算法在求取L2时存在需进行曲线拟合、收敛性较差等不足。为此，文中论述了一种通过计算2条直线的角平分线进而逐次逼近求取L2的新算法，并给出了时延...
为了研究无机纳米粒子掺杂对聚酰亚胺（polyimide，PI）绝缘性能影响，文中利用原位聚合法制备了PI、10％（质量百分数）的PI／SiO2膜和PI／Al2O3膜，测试了其电导率（表面、体积电导率）、热失重（TGA）以及击穿场强，并得到了方波脉冲电压下耐电晕时间随温度的变化曲线。结果表明：PI／SiO2膜、PI／A1：0。膜、Pl膜的电导率依次降低，而击穿场...
低频振荡的频繁发生严重影响电力系统安全稳定运行。为了分析导致电力系统低频振荡加剧的原因，通过研究发现，发电机励磁调节器调差单元中电流测量值可能是加剧低频振荡的原因之一。针对发电机励磁调节器调差单元中电流测量值的变化特性和发电机功角震荡特性进一步分析，运用戴维南等效电路分析方法证明电流测量值与发电机功角具有同幅震荡特性...
为了研究熔断器撞击器撞击负荷开关、触发其脱扣分闸的机械性能，文中设计了一套摆锤式冲击能量测试分析系统。基于质点系的动量矩定理，提出了一种利用动量矩分析其冲击特性的新方法：在熔断器撞击器燃弧释放的瞬间，以高采样频率获取瞬时冲击力一时间响应数据，截取有效数据段进行数值积分运算，由此获得撞击瞬间释放能量的时间、行程和冲击能...
雷击输电线路杆塔时，杆塔接地装置的冲击电阻过大是造成雷电反击跳闸的主要原因。针对如何利用垂直接地极有效降低杆塔冲击接地电阻这一问题，文中建立典型杆塔接地装置仿真模型，研究了不同长度垂直接地极的影响范围；垂直接地极数量、长度对于杆塔接地装置降阻效果的影响。通过研究发现，不同长度垂直接地极影响范围不同：10m长垂直接地极的...
随着电动汽车的逐渐普及，具有可移动储能性质的电动汽车将大量接入配电网进行充放电。这影响了配电网原有的电源、负荷以及网络结构，改变了配电网的潮流水平及方向，势必给配电网的继电保护造成了极大的影响。除此之外汽车在时间与空间上还具有很强的充放电随机性，这会给配电网的继电保护配置及整定造成困难。对此，文中基于电动汽车放电时的...
火花间隙是高压合成试验回路中的一个关键设备，目前其点火方式存在抗干扰能力弱，触发可靠性低，操作频繁等问题。文中将等离子点火技术应用于高压电器试验触发系统之中，通过对等离子点火技术的原理进行分析，设计并试制了点火装置样机，在实验室中进行了调试及运行，最终验证了等离子点火装置触发可靠性高，抗干扰能力强、时延低、时延分散性...
变电站高压配电装置占地面积约为全站的50％～70％。文中提出一种新型的变电站110kVGIS垂直出线配电装置，从GIS设备产品实现方案、配电装置布置设计以及工程应用方面进行了阐述，对配电装置内部尺寸进行计算校验并提出推荐值，同时对其在工程应用中应关注的问题进行了说明。该配电装置具有减少间隔宽度、节约占地、节约工程投资的特点。
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