目前国内雾霾天气对输电线路外绝缘的影响不容忽视,因此通过盐雾模拟雾霾天气,研究盐雾对短空气间隙雷电冲击击穿电压的影响具有重要实际意义。文中选择击穿电压最低的棒—板空气间隙为模型,分别对5、10、15 cm空气间隙,不同雾水电导率下进行雷电冲击电压击穿试验。结果表明,短空气间隙雷电冲击击穿电压受雾水电导率和空气间隙距离的共同影响,棒...
密封开关装置中的环境气氛对降低燃弧时间和触点侵蚀有重要影响。为了更好地了解气氛对燃弧时间和触点侵蚀的影响,文中利用触点模拟装置,在直流电压200～500 V,阻性负载电流40～150A,环境气氛为Air、N2、CO2、O2条件下对CuW70触点开展实验研究。结果表明当电压增大时,不同气氛的分断燃弧时间顺序发生变化,O2总是具有最长的分断燃弧时间,在200～3...
文中将K-means聚类算法和经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）相结合,对隔离开关机械故障进行诊断。为验证方法的有效性,搭建隔离开关运行状态在线监测系统,在某252 k V隔离开关的操动机构上选定位置安装了传感器,采集了机械振动等信号在模拟故障下的大量数据。首先利用小波包降噪方法对信号进行预处理;其次,应用EMD和谱分析方法...
永磁饱和型故障电流限制器（PMFCL）具有结构简单、损耗小和运行成本低的特点,具有良好的应用前景。永磁体在高温下会失磁,因此开展PMFCL温度场的计算分析有重要的实际意义。针对一种直线型的PMFCL结构,使用有限元软件进行磁场分析得出铁心在一个周期内的磁感应强度随时间变化的B-t曲线,再根据铁心的B-P曲线计算其损耗,并考虑永磁体的损耗,分析...
为了分析基于紧耦合电抗器并联开断方案中断口非同期开断条件下的电抗器两臂间过电压情况,文章简要介绍了基于紧耦合电抗器的并联真空断路器作为大功率实验室冲击发电机断路器（GCB）的方案原理,研究了基于此方案的断路器在断口非同期开断条件下的电抗器两臂间过电压计算表达式。采用电路原理分析方法,从理论上计算了断口非同期开断过渡过程及稳...
通过两组电极结构多针—板和板—板以及微腔—薄板和薄板—薄板的对比实验,研究了小曲率半径电极在DBD中产生表相放电效应的特点,对DBD的应用和推广具有重要意义。文中首先利用U-Q Lissajous图形,分析了第一组实验中气隙电压和传输电荷的不同,计算出相同功率消耗下多针—板的传输电荷约为板—板的1.5倍,并在第二组中得到验证,即微腔沿面放电的表...
文中基于磁流体动力学理论（MHD）建立了密闭容器内空气故障电弧的二维数学模型,研究了铜电极烧蚀金属蒸汽对故障电弧的影响。在充分考虑由电极烧蚀引起的熔化、蒸发及化学反应等不同能量传递过程的基础上,通过求解质量、动量、能量、电磁场守恒方程以及金属蒸汽浓度方程描述故障电弧内部的流体动力学和电磁场耦合过程。计算获得了电弧等离子体...
SF6高压断路器触头间的动态接触电阻是反映SF6高压断路器弧触头烧蚀程度的一个重要参数。研究弧触头动态接触电阻与弧触头的烧蚀程度之间的关系具有重要意义。基于电接触理论,建立了一个弧触头动态接触电阻仿真的理论模型。通过开断过程中的弧触头受力情况分析,得出在八触指自力型弧触头模型中,电流小于2 k A时,可忽略各种电动力的影响,只考虑触...
针对某用于高海拔的12 kV真空断路器发生的工频耐压试验击穿故障,采用Solid Works三维建模软件建立仿真模型,通过Ansys Workbench对其进行静电场仿真,得到了断路器的等电位线分布图及电场分布云图。通过分析等电位线分布图及电场分布云图,找到了电场集中的位置并发现该产品发生工频耐压试验击穿故障的原因：是由于该产品绝缘拉杆与极柱伞裙设计...
智能变电站的技术体系改变了传统变电站二次设备的布局结构,过程层设备的引入更是改变了继电保护的对外接口方式。智能变电站由于增加了合并单元和智能终端两个环节,在保护原理不变情况下保护整组动作速度理论上比常规变电站变慢。故障切除时间包括保护整组动作时间和断路器开断时间,为分担减小保护整组动作时间的压力,文中对如何减小高压断路器...
超声波法是一种非破坏性的电力设备局部放电检测方法,运用数值计算方法可以有效地分析超声波的声场特性。为明确特高压GIS局部放电超声波信号的传播特性,采用有限元计算方法仿真研究了特高压GIS不同位置发生局部放电时超声波信号的传播特性。按照某1 100 k V特高压GIS实际尺寸,建立了特高压GIS三维仿真模型,设置单极子声源分别位于GIS中心导体和...
针对目前开关柜在线监测设备经济性差、安装复杂以及便携式检测设备通道数量少、检测工作量大的问题,文中设计并实现了一套便携式开关柜局部放电在线监测系统。该系统基于暂态地电压法,采用多个监测前端外加监测终端的分布式结构。采用ZigBee无线自组网技术,使得监测前端数量可根据实际需求灵活增减,大幅扩展了系统的检测范围,提高了系统的可靠...
开断容性电流是高压断路器一项重要而且严格考核的试验项目。由于容性开断电流非常小,灭弧室内气流状态对开断过程影响较小,开断过程可近似为空载开断。此时断路器性能主要决定于灭弧室的动态电场分布,因此计算断路器在开断容性小电流时的动态电场分布有很大的工程意义。文中结合断路器灭弧室结构特点,提出了基于APDL参数化编程为主、GUI为辅进...
文中针对交流高压熔断器建立了一种计算线状熔体温度随电流变化的数学模型,能够较为精确地计算熔体在低电流倍数下的温度情况。通过建立三维热电耦合模型,利用Ansys对熔体进行仿真,并与熔体实际温度状况和熔断时间进行比对,结果表明该模型具有较好的精确度。利用该模型和方法对熔断器进行设计可以极大的提高设计的准确性,为实际工程应用提供便利...
对于超、特高压变压器的设计而言,角环的优化布置是变压器端部主绝缘结构设计的重要组成部分。本文运用多目标优化算法、粒子群优化算法并结合有限元子模型计算技术,在保持原变压器内部的角环个数、各角环厚度及圆弧半径不变的基础上,分别对左、右两侧角环的位置进行优化布置。优化过程中,选取各个考核油隙中沿电力线上最小的绝缘裕度作为优化的...
目前变压器故障诊断中,以油色谱数据为主的诊断方法信息量不足,同时,基于单一智能算法的故障判断能力有限。鉴于此,文中构建了一种基于多信息融合的变压器故障诊断模型。该方法首先将电气试验等数据与17组油中特征气体含量比值相结合作为故障特征量,以获得更丰富的故障信息,并采用特征敏感性评估与核主元分析方法对所选定的故障信息进行特征降维...
为研究高压直流输电系统（HVDC）换流变压器中非导磁构件杂散损耗的分布,文中基于TEAMProblem 21基准族中的P21a-0的简化模型进行了详细的实验研究与仿真分析,详细考察了不同激励下变压器中非导磁结构件杂散损耗的分布。针对不同频率的单一正弦激励和谐波激励,分别进行了详细的实验研究和数据分析。提出采用瞬态场法求解谐波磁场作用下非导磁钢...
为了实现变压器油中特征气体拉曼光谱数据的定量分析,文中基于二阶微扰理论（MP2）在6-31G（d）的基组上针对油中溶解的7种特征气体分子进行了结构优化,建立了分子拉曼简振模型,并得到了7种气体分子优化后的键长、键角和谱峰归属信息;通过拉曼光谱实验平台,在同一条件下对相同浓度的7种特征气体样本和不同浓度的多组CH4气体样本完成拉曼检测,得...
绝缘电阻和介损是变压器预防性试验中最基础的试验项目,是判断变压器整体绝缘状态最常规的手段。然而,由于绝缘电阻测试受现场环境和干扰影响较大,测试数据较为分散,难以给出具体合格标准值,介损也存在判断阈值偏大等问题。基于此,文中利用数理统计方法,统计了云南省相同年份各电厂主变压器绝缘电阻和介损测试数据,并利用SPSS对数据进行了分析,...
随着输电电压等级的提高,变电站运行时的可听噪声污染问题越来突出,特高压变压器是特高压变电站内主要噪声源,准确测量其运行状态下的噪声值对变电站噪声控制具有重要指导作用。文中以某1 000 kV特高压变压器为对象,采用声压法、离散点法声强测量和扫描法声强测量方法,在变电站现场对同台特高变压器运行时的噪声声功率进行测量,研究这3种不同方...
为了研究电流畸变情况下油浸式配电变压器负载损耗和绕组热点温度的变化规律,基于IEEE StdC57.110中的绕组涡流谐波损耗因子和杂散谐波损耗因子,并考虑绕组在谐波电流下的集肤效应会增强,定义了绕组电阻谐波损耗因子,从而建立了变压器在谐波电流下负载损耗计算模型。考虑到绕组涡流损耗密度分布不均对绕组热点温度的影响,利用文中所建立的变压器...
精确测量直流电流是高压直流输电工程安全稳定运行的重要前提。高压直流电流互感器稳态误差校验技术是确保高压直流电流互感器测量精度的重要保证。针对目前主流运行的高压直流电流互感器并依据国家标准,文中提出了一种直流电流互感器稳态误差校验系统的设计方案,并采用相关设备搭建了误差校验系统。通过试验分析和对比,证明了该直流电流互感器...
文中首先针对一次导体倾斜是否对Rogowski线圈输出造成影响进行了试验验证,试验结果与国内某些文献结论相左。然后笔者通过建立物理模型,理论分析了一次导体倾斜时磁场在线圈中的分布,并对线圈匝链的磁场进行了空间矢量分析,最终得出结论：在Rogowski线圈骨架尺寸理想以及匝数密度均匀的前提下,一次导体倾斜不会对线圈输出精度造成影响。
随着柔性高压直流输电技术的发展,电压源换流器性能优势得到了越来越广泛的认可,基于模块化多电平换流器（modular multi-level converter,MMC）的电压源换流技术在我国已得到了广泛的应用：南澳多端柔性直流输电工程、舟山多端柔性直流输电工程、鲁西异步联网柔性直流输电工程已经建成投运,±420 kV渝鄂直流背靠背联网工程、±500 kV张北可再生能...
针对级联H桥逆变器电平数增加,空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法确定参考电压矢量位置复杂的问题,提出一种将参考矢量分解成多电平基本矢量与两电平参考矢量的方法。选择出距参考矢量终点最近的两电平参考电压矢量所在的小六边形区域,利用改进的两电平七段法合成两电平参考矢量,最后将两电平开关序列与多电平基本矢量相结合得到多电平开关序列。改...
作为换流阀设计中的关键环节,防火设计的优劣关系到系统运行的安全和稳定。针对特高压大组件换流阀,文中介绍了一种晶闸管控制单元用板卡防火装置的研制过程。基于交流耐压和局放试验、振动试验、温度循环试验,以及防火性能试验,验证了该防火装置的可靠性和防火性能。通过在哈密站和金华站中的成功应用,实现了对已投运工程换流阀防火设计的整改,...
套管是电力变压器的重要附件,其安全稳定运行至关重要。为此,常采用在线监测技术对其运行状态进行实时监测。在电网内部,变压器套管在线监测系统已有一定应用。然而,监测数据不仅取决于套管自身绝缘性能,而且受温度、湿度和系统运行电压等环境因素影响,且当前各套管监测厂家推荐的预警策略各异,难以满足应用要求。因此研究适宜的在线监测预警策...
为综合分析特高压直流输电用干式平波电抗器的损耗与温升,获得其热点位置与热点温升,文中推导了平波电抗器各个包封中直流电流损耗与谐波电流损耗分布的计算方法。针对一台±800 kV/4 000 A特高压干式平波电抗器,分析了加载等效直流电流的温升试验工况下电抗器的损耗分布与实际运行中包含谐波损耗的损耗分布的差异。对温升试验工况下特高压干式平...
为了更有效地发现避雷器内部的局部放电故障,文中在基于有限积分法的电磁仿真软件CST中建立避雷器物理模型,研究了避雷器内部局部放电发生时特高频电磁波的信号特征及其传播特性。仿真研究结果显示：特高频电磁波信号的强度随着局部放电源脉冲幅值的增加呈线性上升趋势,并且随着脉冲宽度的增加呈非线性下降趋势;电磁波传播时电场强度幅值呈指数...
直流避雷器在正常运行电压下漏电流较小,为微安级别,难以准确采集,且极易受外界条件干扰,目前国内对直流避雷器带电测试抗干扰研究工作开展较少。文中通过实验室开展直流避雷器在持续电压下的漏电流试验,研究漏电流受直流电压波动、温度和表面污秽等因素的干扰情况,并提出相应抗干扰措施,有利于排除直流避雷器开展带电测试过程中的干扰因素,准确...
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