介绍了过江河隧道及大城市市区综合管廊中高压/特高压GIL的特殊运行环境及要求,总结了GIL常见的运行故障,从绝缘、密封、电接触、母线及外壳支撑等方面分述了GIL可靠性结构设计要求及方案;从方便现场拆装、特性监测、寻找处理故障等方面分述了GIL的适用性设计要领,提出了长线GIL设置封闭式隔离开关分段运行理念以及局放监测系统的可靠性设计理念...
分析CTY-20型液压碟簧操动机构组成及工作原理,构建先导式高速大流量控制阀、工作缸、碟簧、负载等关键部件的数学模型与仿真模型。对液压操动机构的电磁阀电流、分合闸位移、速度特性分别进行仿真分析与试验测试,对比分析所得仿真数据与试验数据,验证仿真模型的准确性。在此基础上,通过仿真讨论结构与系统参数对表征分合闸特性的分合闸时间、速...
文中提出了一种气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)超声波检测异常信号的时频特征计算与诊断方法。首先运用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)得到描述超声波信号包络线的时频特征的Hilbert幅值谱。在此基础上,给出了离散条件下Hilbert边际谱与平稳性指数的计算方法,分别表示信号中各频率成分的总强度和平稳性。然后将...
针对现阶段调度自动化系统对断路器运行参数关注不够这一现象,对调度自动化系统中有关断路器运行参数进行了深度挖掘。引入了断路器动作时间特性修正参数△t和保护装置出口延时t延时,并对断路器动作时间特性修正参数△t和保护装置出口延时t延时的稳定性进行了评估。通过引入断路器动作时间特性修正参数和保护装置出口延时,提出了基于调度自动化...
在电力系统的运行中,断路器能根据需要灵活的变更运行方式和切断故障。断路器动作如果不可靠就会影响电力系统的正常运行,甚至带来巨大的经济损失。为了检测断路器潜在的机械故障,判断断路器是否能正常使用,文中分析断路器的机械振动信号,提出了一种振动信号的处理方法:将信号进行小波包分析,计算各尺度波形的能量谱;通过互相关函数,计算各类故...
提出采用真空与SF6灭弧室串联构成的混合式断路器应用于高压直流领域,充分利用真空介质恢复强度快和SF6介质恢复强度高的优点,在弧后初始阶段,真空灭弧室承受主要的暂态恢复电压(TRV),后期TRV主要由SF6灭弧室承担。搭建了混合式高压直流断路器的仿真分析模型,分析了弧后动态电压分布与动态绝缘特性配合,并研究了混合式高压直流断路器的电流转移...
特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)严重威胁到气体绝缘开关设备(gas insulated substation,GIS)和邻近设备的安全运行,在总结前人研究的基础上,文中提出应用小磁环加装大磁环抑制GIS中的VFTO。依托VFTO发生器和真实500 kV GIS组成的试验平台,分别在充电电压为460、500、540、560 kV情况下开展无磁环、40、80 cm小磁环串和...
变电站地基下沉容易导致GIS内部导体结构发生变化,GIS设备导体的倾斜会引发设备故障。为了检测GIS设备导体的倾斜状态,针对某220 kV变电站出现的地基下沉问题,文中首先采用局部放电方法检测GIS设备内部结构是否存在故障问题,然后采用X射线数字成像技术对GIS设备导体进行X射线检测,利用GIS典型缺陷图像自动识别技术对得到的影像进行分类识别,从而...
SF6因其优异的性能而广泛应用于电力工业,但SF6气体泄漏故障时有发生,威胁着大气环境、电气设备及运维人员人身安全。文中以某GIS室内盆式绝缘子开裂导致的气体泄漏事故为例,基于计算流体力学模型,开展真型尺寸GIS室SF6泄漏气体分布规律研究,掌握了GIS室内站SF6泄漏扩散分布规律。研究发现:SF6由开始外泄到均匀分布,会经历喷射、重力扩展、空气...
特高压GIS设备中大量采用纯净SF6气体作为绝缘和灭弧介质。SF6气体的温度、湿度、纯度及其分解产物是影响特高压GIS设备可靠性重要因素之一。随着特高压工程大规模建设,出现极低温站址,此环境下SF6气体易液化和出现高概率内部放电故障,严重影响特高压电网安全稳定运行。为提高低环温下特高压GIS设备运行可靠性,文中基于不同媒介热平衡理论和一定...
SF6/N2混合绝缘气体因其液化温度低、电气性能好、环保及价格低等优点,被认为是目前最具发展前景的SF6替代介质。但SF6/N2混合气体应用的综合评价问题尚缺乏研究。文中从电气性能、环境影响及成本三方面入手,构建了SF6/N2混合气体应用的综合评价模型。考虑混合气体各方面约束,提出采用电气性能目标最大化、环境影响目标及成本目标最小化的气体压...
为研究低气压条件下棒-板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台针对100~600 mm棒-板空气间隙在交流电压下的放电电压U50与气压P、间隙距离d的关系进行了试验,分析了2~60 kPa气压范围内P与d对U50的影响,得到了U50与P,d之间的关系曲线并提出了2~60 kPa气压范围内的放电电压校正公式。研究结果表明:在2~60 kPa气压范围内不同棒-板间隙的U50-P曲...
为了探究乙丙橡胶绝缘的表面电痕放电对其极化去极化电流的影响,文中依据IEC 60587:2007模拟乙丙橡胶在实际运行中的表面污秽环境,对乙丙橡胶绝缘试样进行了电痕放电试验,分析了电痕的形成机理,测量了不同电痕腐蚀程度的试样的极化/去极化电流。试验结果表明:绝缘的潮湿污秽区域极易产生泄漏电流,并导致干燥区的形成。在干燥区内引发的重复放电...
异步联网方式下,送端电网的频率稳定问题需要重点关注。在直流系统发生闭锁性故障后,采用直流频率限制器(frequency limit controller FLC)进行故障调频能够抑制送端电网出现的高频问题。文中介绍了直流频率限制器的结构原理以及参数整定方法,并针对直流频率限制器退出时可能发生的"二次动作"现象提出延时及比例参数切换的方法进行优化。最后针...
网络通信服务可靠性是仪表远程校准的重要基础前提,而通信网拓扑结构、规模不同,导致网络行为特征建模和性能评价非常有挑战性,致使通信网的可靠性难以确定。证据理论(DST)能有效刻画不精确、不完整、不可靠等不确定性问题,针对电力仪表远程校准通信网的不确定性,文中基于组合证据融合方法,提出通用远程校准模型的网络服务质量不确定性评价方法...
电缆接头偏心导致绝缘性能变差和局部过热,加速绝缘老化和击穿,严重时会造成电缆爆炸。因此,文中提出了一种基于表面温度统计特性的表征电缆接头偏心情况的方法,首先建立了电缆接头的电磁-热多物理场模型,在验证模型准确性的基础上,仿真验证了利用表面温度统计特性表征电缆接头偏心程度的有效性;其次,搭建了电缆接头偏心模拟试验平台,试验分析了...
为对比全硬管母连接和分段管母组合六分裂导线连接两种连接方式对直流场回路抗震性能的影响,以某换流站直流场±400 kV回路为研究对象,建立了不同连接条件下该回路的精细化有限元模型,获得了回路支柱绝缘子的地震响应。对不同条件下回路中支柱绝缘子的地震响应进行了对比分析,发现绝缘子的位置和回路的连接方式对绝缘子地震响应有较大影响。进一...
为对恶劣天气频发环境下的在役复合绝缘子进行准确有效的污闪状态评估,针对复杂影响因素的随机性、不确定性和不完备性,提出融合粗糙集和信息熵的复合绝缘子污闪状态在线评估方法。通过构建多维度的绝缘子评价指标体系,在信息熵的观点下确定各条件属性的重要程度,结合粗糙集理论确定属性的相对权重,实现状态评估的定量表示。该方法完全基于数据...
复合绝缘子优异的防污闪性能主要得益于硅橡胶材料表面的憎水性及其迁移特性。在近几年有关表面和界面的研究中,超疏水材料以其优异的超级憎水性和自清洁特性引起了电力行业研究人员广泛的关注。静态接触角大于150°,滚动角小于10°的材料表面被称之为超疏水表面。以往的研究表明,电晕放电是造成硅橡胶表面憎水性下降乃至丧失的主要因素之一。文中...
液体硅橡胶(LSR)具有优异的机械性能和良好的憎水性,广泛应用于制造互感器、避雷器等输变电设备的绝缘护套。文中对LSR进行200℃的热空气老化试验,发现随着老化时间增加,LSR的拉伸性能和撕裂性能都出现了明显的下降,硬度则出现小幅增加。通过平衡溶胀法测量了老化过程中LSR的交联密度,发现随着老化时间增加,总交联密度和化学交联密度都显著上升,...
利用高能激光清除输电线路缠绕异物的方法取得了较好的使用效果,但激光清除异物也会使得激光照射到绝缘子上,时间过长可能会损伤绝缘子。为了研究在使用激光辐照瓷质绝缘子时的温度、应力损伤特性,文中对激光辐照不同材料瓷绝缘子不同部位的情况进行了建模、计算,重点分析了瓷绝缘子在使用普通瓷、氧化铝瓷、氧化锆瓷、堇青石瓷4种材料下的损伤...
聚合物混凝土固体绝缘输电管道是一种新型的输电装置,文中介绍了聚合物混凝土的性能和聚合物混凝土固体绝缘输电装置的制作工艺,对试制的35 kV聚合物混凝土固体绝缘输电管道样机,设计了样机的测试试验并进行相关测试,主要包括:绝缘电阻试验测试,电容和介质损耗试验测试,工频耐压试验测试,局部放电试验测试,雷电冲击耐压试验测试,温升试验测试,动...
在大雾等潮湿环境中,空气中的水分子会附着在绝缘子表面并逐渐凝结成微小水珠,这些密集的小水珠会对绝缘子内部及周围电场产生畸变,在电场力等外力作用下这些大量的微小水珠渐渐形成的水带会进一步畸变电场,形成恶性循环。文中仿真结果表明,绝缘子表面出现分离水珠时,高压端金具与第一伞裙之间产生的电场强度足以引起表面水珠发生电晕放电,这会...
电力变压器绕组受短路电磁力作用后,可能出现可恢复的弹性变形或不可恢复的塑性变形。文中通过电磁-结构耦合有限元分析,对短路电流冲击作用下的变压器绕组弹、塑性变形特性进行理论分析和三维数值模拟,以揭示绕组弹性和塑性变形机理。首先通过有限元电磁计算分析了绕组内部短路电磁力分布,其中绕组线饼的周向电磁力分布不均是导致绕组变形的重...
文中基于电阻式电压互感器的工作原理,分析了其在开关柜的工作环境下测量误差的来源。利用Ansys有限元分析软件建立了电子式电压互感器(electrical voltage transformer,EVT)三维模型,基于电场结果,分别分析了杂散电容、母排、邻近相和开关柜柜体对EVT准确度的影响程度,加入EVT屏蔽结构进行仿真;最后结合实体试验,对误差分析结果进行验证。结果...
架空输电导线覆冰灾害是极为严重的自然灾害之一。目前采用大电流直流融冰技术是解决架空输电线路覆冰灾害最有效的方法,而导线覆冰形状对直流融冰时间有显著影响。文中在自然覆冰试验站开展了导线覆冰形状测量和直流融冰试验研究。研究表明:导线上的覆冰形状随着导线位置的改变而变化,单导线与分裂导线相比变化差异更显著,靠近铁塔处导线的覆冰...
高压输电线路表面磨损会对线路电晕放电造成影响。粗糙系数是根据导线表面状态预测起晕场强的重要参数。文中研究了表面粗糙度与高压直流导线起晕场强以及粗糙系数之间的关系,基于触针法测量了圆截面导线的表面粗糙度,利用圆柱电晕笼获得了导线正负极直流起晕电压,得到了粗糙系数与导线表面粗糙度之间的变化规律。导线粗糙度在0.5μm到2.5μm的范...
针对特高压直流输电线路局地微气象复杂多变、难以准确预报且给带电作业安全开展带来较大问题,基于定点监测手段,实时获取输电线路局地微气象信息;在此基础上,分析了±800 kV输电线路带电作业安全影响因素,基于气体击穿理论修正了气压、温度及湿度对最小安全距离的影响,构建了以最小安全距离、气象条件、地形条件、作业人员条件及作业设备条件等...
中国电力和油气输送网络发展迅速,为了研究特高压交流输电线路正常运行时对埋地油气管道电磁影响,针对皖电东送特高压输电线路和川气东输管道进行了建模仿真。结合走廊规划和实际工程参数,采用CDEGS建立了1 000 kV交流输电线路与埋地油气管道交叉和平行的仿真模型。针对输电线路单回运行和双回运行,仿真研究了平行交叉段管道干扰电压及交流电流...
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