为保证组成部件繁多、电位分布复杂的高压直流断路器内各部件合理布置且绝缘可靠,文中结合南澳"160kV高压直流断路器的研制"项目,通过仿真确定了直流断路器内各间隙的冲击绝缘水平,并通过g参数法提供了相关空气净距设计的参考依据,确保了160kV直流断路器内部件间合理的绝缘距离,并给出了直流断路器的空气净距设计方法,为今后直流断路器的生产提...
为进一步提高传统高压手车式断路器的智能化程度,介绍了在手车式断路器内部集成电子式互感器及综保装置的主单元,采用增强综保装置硬件系统电磁兼容性的方法,研制了一二次部分高度融合的12kV新型智能化手车式断路器。为验证该智能化手车式断路器在运行状态下的工作可靠性,设计了联合调试试验方案,对一次回路分别施加额定电流1250A及模拟故障电流...
合闸凸轮作为高压断路器弹簧操动机构的核心零部件,其轮廓曲线直接决定着断路器的机械特性。传统的合闸凸轮设计方法是依据断路器合闸行程曲线,反推出凸轮的轮廓曲线。这种方法设计出的凸轮存在动力特性无法准确匹配负载特性、轮廓曲线需要反复试验修正等不足。文中阐述了一种合闸凸轮的优化设计方法,根据该方法设计出的合闸凸轮,动力特性与负载...
针对真空开关在363kV电压等级电网中的应用问题,提出了一种新型具有串并联结构的多断口快速真空断路器。根据单台断路器的实际设计尺寸建立了多重介质三维电场计算模型,采用有限元计算得到了整机的电场分布。对整机的均压环、绝缘子、灭弧室和均压电容的绝缘强度进行了分析。计算结果表明:在额定电压下,均压环表面电场最大值为1.23kV/mm,绝缘子...
高压断路器的分、合闸时间测试能够评估断路器的机械特性以及三相同期性能。安全规程要求对断路器进行维护和测试时,必须将断路器两端接地,防止过高的感应电压对人员和设备造成损害。传统的断路器分、合闸时间测试方法由于受到大地电阻回路的影响,无法在两端接地的情况下进行。文中首先分析了断路器仅一端接地时存在的风险;然后又介绍了一些常见...
在现场进行交流耐压试验是检验特高压一次设备绝缘性能的重要手段。传统散装式试验设备已无法满足特高压GIS设备安装进度的要求。针对这一现状,研发出一种用于特高压一次设备现场试验的整装试验平台。文中运用解析法对该装置传动机构的液压缸推力、转弯半径、底盘轴荷以及转向阻力矩等关键参数对装置进行了分析计算;对装置的动力学特性进行了校...
随着智能电网的发展,识别和处理各种类型的过电压和故障具有越来越重要的意义。文中提出了一种基于稀疏自编码的过电压智能分类识别框架,依靠多层自编码器,实现了电力系统中实测铁磁谐振过电压波形的特征自提取,然后利用Softmax分类器完成精确分类,调节模型参数实现最优分类结果。该框架可应用到实际应用中,为建立过电压智能分类识别系统提供了...
针对绝缘子老化测试或变电站在役GIS绝缘子绝缘状态评价的问题,研究一种GIS绝缘子介质损耗测试方法颇为重要。文中开发了一种基于电流比较仪式电桥的介质损耗测试装置,对全新和服役五年的绝缘子进行了电容和介质损耗测试,并对同类新品和运行抽检绝缘子进行了性能测试和试验验证。结果表明:电流比较仪式电桥具有较高的精度,该测试系统的介质损耗...
12kV大电流开关柜广泛用于配电网中,一般采取强迫对流的方式进行散热。文中基于有限元仿真技术和温升试验研究了开关柜在强迫对流条件下的散热过程,分析了开关柜的散热能力。通过对开关柜三维建模、热源计算和边界条件设立仿真模型,分析了开关柜温升和气流场分布情况,在降低成本和改善散热通道的基础上对开关柜进行了散热优化设计,并通过温升试...
SF6电气设备中常采用的气体分解产物检测是一种比较重要的带电检测技术手段,可以提前发现设备内部的早期故障和事故隐患并及时处理,这种检测技术也得到业界越来越多的关注和认同。文中首先依据大量的文献研究,详细阐述了SF6气体及各种固体绝缘材料在放电或高温过热等异常情况下裂解机理及各种气体分解物(SO2,SOF2,HF,CF4,H2S,CO等)的形成过程;再...
通过局部放电检测来准确诊断电气设备绝缘状态和对危险缺陷进行及时预警,是电力部门实施状态运维的重要目标,也是当前局放状态检测领域的关键技术难题。文中以油楔放电模型来模拟电力变压器绕组匝间、饼间的局放缺陷,在施加恒定交流电压下采用高频、特高频两种手段对放电缺陷信号进行了全实时的检测;研究了油楔放电发展到击穿全过程中高频和特高...
文中介绍的接地开关的参数化设计是一种综合性的设计方法,对于通过复杂公式计算才能得到的数据,采用UGNX8.0软件的分析功能获取(其他同类软件也有类似功能),同时利用Excel软件的统计和公式功能进行计算,并用图表形式直观进行表达。该方法公式性强,设计方案改变时,只需改变较少的数据,便能得到想要的结果,可避免重复计算,大大提高设计计算的效率...
模型预测控制(model predictive control,MPC)是一种应用于变流器控制领域的新型控制算法。传统的基于PI调节器的指令次谐波补偿方法,控制结构复杂,执行过程繁琐。文中将MPC用于并联型有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)谐波电流指令的跟踪控制,该策略可以在三相静止坐标系下直接执行,省略了锁相环和旋转坐标变换,可实现各次谐波的统一...
介绍了基于半桥和全桥子模块构建的混合型柔性直流输电换流阀的拓扑结构特点和在不控充电阶段中的子模块电压分布;分析了半桥子模块存在充电电压较低导致的取能失败及充电不成功的问题;提出了一种用于混合型柔直换流阀的充电策略,并搭建了±10kV/60MW半全桥混合型模块化多电平换流阀样机对该策略进行验证。实验结果表明,该充电策略可以有效解决基...
橡胶密封材料的性能对电气设备运行可靠性有重要的影响。文中通过老化试验,研究三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶和丙烯酸酯橡胶的透气性差异及变化特性,并利用模拟橡胶在使用过程中的气封环境装置,比较橡胶老化后的气密性。结果表明:丁腈橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸酯对SF6气体透气系数不同,丁腈橡胶透气系数最小,...
导体温度作为运行电缆的关键状态参数,是影响电缆载流能力、绝缘性能的重要因素。针对传统方法难以克服电缆本身物性参数和外部环境变化影响的局限,构建了以电缆运行电流和电缆实时外表面温度为输入,以导体温度为输出的Elman神经网络模型,并引入粒子群算法优化网络的初始权值和阈值。最后,提出了具体的电缆导体温度动态计算方法,通过设计不同工...
低温等离子体富含高活性荷能、荷电粒子和自由基,并伴随着较强的短脉冲自生电场,在降解VOCs领域表现出很大的优势,且等离子体废气处理装置具有设备投资小、工艺简单、处理速度快、降解效率高等优点。文中基于介质阻挡放电原理,设计了一种循环水电极柱状阵列式等离子体反应器,搭建等离子体特性实验平台,研究不同电压幅值及不同放电单元数目下DBD...
传统的双端相位差定位技术通过对电缆双端到达的局放信号进行频域分析以实现局放的定位,然而该方法采用信号在电缆中的最长传播时间作为脉冲分析的时间窗宽度,因而引入了冗余噪声信号,造成对定位精度的干扰。因此提出了一种基于优化时间窗宽度的双端相位差的电缆在线局放定位技术。通过噪声幅值限定识别双端脉冲过阈值始末时间点,利用设定上升沿...
针对目前微网系统孤岛运行很难获得最大功率和稳定电压的问题,建立了一种可有效抑制功率和电压波动的风光储微网发电系统模型。光伏和风电环节均采取基于扰动观察法的最大功率跟踪控制策略,保证系统获得最大功率及电压;储能环节采取结合U/f控制和功率、电流双环控制的控制策略,维持系统功率及电压的稳定。结合新疆哈密地区实际光照强度、温度及...
在实际的列车运行过程中压力载荷是以正弦形式波动变化,波动载荷对弓网系统中的接触电阻特性有重要影响。文中利用销盘式高速载流摩擦磨损实验机模拟弓网系统中的压力波动状态,研究了波动载荷、滑动速度和接触电流对动态接触电阻特性的影响,结合表面形貌对其变化规律产生的原因进行了分析。结果表明:载流滑动接触且压力波动频率一定时,动态接触...
文中基于电网防雷技术全球专利,运用检索、计量、统计、对比等分析方法,从专利申请量、主要申请机构、技术分布、核心专利、保护区域等方面分析全球电网防雷技术的竞争态势以及中国电网防雷技术在全球的竞争力。结果表明,中国电网防雷技术总体上处全球领先地位,竞争优势明显,具体表现在:中国专利申请量稳居全球首位,尤其是近五年专利数量占全球...
高层建筑物由于自身高度原因在下行先导发展与连接过程中易形成电场畸变点而吸引雷击,强大的雷电流击中建筑物幕墙玻璃可能因为冲击应力、热效应等造成边框变形或玻璃破裂、跌落,该研究模拟雷击试验结合实际探测雷电流幅值及其与击距关系,通过模拟先导放电的雷击位置选择试验、雷击边框时的耐受性试验以及击中玻璃表面的沿面闪络试验,研究并探讨...
基于电弧的链式模型,引入电弧运动过程中电流元的雷诺方程,考虑电流元之间的相互作用力,建立磁场力、空气阻力、热浮力和雷诺应力的电流元运动模型。对典型参数下500kV架空输电线路并联间隙电弧运动过程进行仿真,与试验结果进行比较。考虑电流元之间的相互作用力的电弧运动模型与实际情况更相符,间隙电极倾角越大,上弧根和弧柱部分所受磁场力越...
针对全国近年大量加装的线路型终端避雷器,文中运用雷电波陡度理论,首创性推导出35~500kV线路采用线路型终端氧化锌避雷器时断路器断口所承受的入侵雷电波过电压计算公式。同时通过公式计算表明:线路型终端避雷器不满足绝缘配合要求,因而不能有效保护断路器断口;而变电站型终端避雷器满足绝缘配合要求,能有效保护断路器断口。这是全国各电压等级...
为了解决电能计量互感器的故障诊断算法稳定性不足的问题,首先对电能计量互感器电路信号理论进行分析,在此基础上,提出了PCA-ELM算法(主成分分析法和极端学习机算法结合的算法),并应用到电能计量互感器故障诊断中。由于ELM具有能以极快的速度获得很好的泛化性能的优势,将其与PCA算法结合,可以提高算法的稳定性。选择电能计量互感器的8个主要信号...
季节性冻土地区,冬季土壤冻结后,其电阻率急剧增加,不仅导致接地电阻上升数倍,同时会引起变电站内部短路时流入地网的故障电流发生变化。文中研究了季节性冻土地区土壤冻结深度对地网分流系数的影响规律。首先建立了季节性冻土地区的土壤结构模型,根据土壤的冻结规律,改变土壤的结构与电阻率,仿真得到了不同情况下变电站地网入地短路电流的分配...
为了能够实现对变压器油纸绝缘老化状态的准确评估,文中在极化/去极化电流方法的基础上,提出6种表征油纸老化的特征量,并将动态贝叶斯网络引入到油纸绝缘老化状态评估问题中,建立了相应的老化阶段预测模型,针对该模型进行了实例验证。结果表明:从PDC及拓展Debye模型提取的绝缘纸电量Q(paper)、稳定平均电导电流i^-σ以及平均极化时间常数T^-paper...
由于特高压自耦变易受直流偏磁电流的影响,随着中国1000kV特高压电网逐步投入运行,研究1000kV特高压自耦变直流偏磁影响下的无功损耗特性具有重要意义。文中针对我国自主研发的1000kV特高压自耦变,首先依据自耦变直流偏磁下励磁电流与磁链的非线性曲线,建立偏磁电流与无功损耗间的数学模型;然后利用厂家所提供的1000kV特高压U-I曲线与铭牌参数,...
为了避免变压器投运到电力系统的过程中,断路器合闸时产生的励磁涌流对电网设备及电力系统电能质量造成不良影响,文中提出了一种基于SPWM的变压器励磁涌流抑制技术。该技术通过控制新型大功率电力电子电路整流、逆变、变频模式实现变压器励磁电压的调节与控制,使变压器铁心快速的建立稳态磁场。变压器在投运到系统时变压器绕组电压幅值、相位与...
太赫兹波在绝缘介质中具有良好的穿透性、直线性、抗干扰性,且对人体无害,随着太赫兹波发射和探测技术的成熟,在材料无损检测、光谱分析、航空、医学等领域开始广泛应用。文中阐述了太赫兹波的产生、探测原理,以及太赫兹透射波、反射波在绝缘介质检测中的探测方式;分析了基于时域、频域信号的特征参量对被测物体进行太赫兹成像的原理;最后,综合...
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