超声阵列检测是一种可靠性较高的局部放电定位方法,而目前对局放超声阵列信号的波达方向研究尚不成熟。基于此,文中提出了一种基于多重信号分类降维(RD-MUSIC)算法的局放超声阵列信号波达方向(DOA)估计方法。首先,将局放超声阵列信号波达方向(方位角和俯仰角)的谱峰空间采用二维并行搜索方式;其次,基于RD-MUSIC算法将局放源分解为方位角和俯仰角...
高速列车在运行过程中,车顶硅橡胶复合绝缘子伞裙在长期强风沙尘环境下存在撕裂问题。为研究车顶绝缘子在强风沙尘条件下的撕裂原因,伞裙的受力和形变特性,采用流固耦合仿真的方法,计算车顶绝缘子表面的风压分布、探讨风速和来流角度对绝缘子受力和形变特性的影响。结果表明:伞裙上下表面的风压差,形成较大合力作用于伞裙,引起伞裙形变,伞裙表面...
为提高系统的稳定运行水平,会在大容量、远距离的电力系统中加装串补装置,但加装串补装置会破坏线路均匀性,使线路上出现严重操作过电压,严重危害电力设备的绝缘。文中根据空载线路过电压产生的基本原理,采用选相关合技术抑制串补输电线路过电压。首先研究了过电压幅值与合闸相位的关系,给出了串补输电线路选相关合策略;其次提出利用Prony算法预...
为了分析基于高耦合度分裂电抗器的并联真空断路器成套装置动稳定性能,文章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)的方案原理及布置形式。文中结合成套装置布置方案,对矩形母线短路动稳定、绝缘子动稳定进行了理论计算,对电抗器出线铜排及支架受力进行了仿真分析,从理论上分析了该布置方案的可行性。最...
真空断路器合闸10 kV并联电抗器通常会伴随预击穿,危害系统设备绝缘。根据重庆云阳站的现场试验,分析断路器断口暂态恢复电压,在ATP-EMTP中搭建了等效的断路器预击穿模型。文中采用避雷器和阻容吸收器作为抑制装置。仿真结果表明,安装位置、数量和装置型号对过电压抑制均存在影响。单一的避雷器或者阻容吸收器无法同时抑制多处过电压。此外,安装...
气体绝缘开关柜(C-GIS)的导电回路封闭在充有绝缘气体的隔室内。由于隔室内部气体不能有效地与外界空气进行热交换,因此内部热量难于散出,特别是大电流的气体绝缘开关柜尤为突出。因此大电流气体绝缘开关柜的发热成为设备制造企业和用户共同关注的问题。文中采用多物理场耦合方法对充入干燥空气的气体绝缘开关柜进行了温度仿真,分析了内部温度分...
当气体绝缘金属封闭组合开关(GIS)应用真空开关作为开断元件时,真空灭弧室波纹管在高气压差环境下,承受开关高合分闸速度作用,其机械可靠性将成为影响GIS机械可靠性关键因素。然而,目前真空开关合分闸速度对波纹管疲劳寿命的影响研究尚属空白。文中旨在研究高气压环境下真空开关分闸速度对波纹管疲劳寿命的影响。以40.5 kV商用真空灭弧室波纹管...
公路隧道中的粉尘颗粒物粒径范围分布较广,种类相对复杂,研究隧道中粉尘的去除有一定的现实意义。本研究采用静电除尘技术,通过模拟公路隧道不同情况下的各工况参数,考察了不同条件下静电除尘器的除尘效率。静电除尘器主体采用负直流高压的电极供电形式,电极采用宽间距-长芒刺结构,实验粉尘选取烟尘、水泥粉和磷镁矿石粉模拟隧道粉尘。通过改变...
为研究地闪特征条件下超高层建筑物雷击效应,按真实建筑物尺寸等比例构建典型框架-核心筒式建筑物模型,将实际探测雷电流特征注入大概率雷击附着点位置并开展电流传输和空间磁场分布仿真分析。研究总结了建筑物金属框架不同位置的雷击附着点特征、电流传输时域变化特征、不同空间位置的磁场定性及定量变化特征。仿真结果表明:模拟雷电流波形特征...
目前,如何准确测量磁场是强磁场研究的难点。文中概述了目前脉冲强磁场测量的几种方法,对各种方法的原理和特点进行了对比分析,并对各种方法存在的问题进行了阐述。最后针对存在的问题,展望了今后脉冲强磁场测量技术的发展方向。
为考察复杂激励条件下变压器铁心的磁性能,文中搭建了一种磁通密度可控的实验平台。基于变压器铁心模型,通过采用可产生任意波形的谐波电源对励磁电压波形调整的方法,实现了对变压器铁心模型中磁通密度的控制。文中分别从谐波相位、谐波阶次以及谐波含量三方面考察和分析了对变压器铁心损耗的影响,发现随着谐波阶次和谐波含量的增加铁心损耗逐渐...
大型油浸式电力变压器负载损耗较高,且绕组及油道结构复杂,为更好地掌握大型油浸式电力变压器绕组温度场分布特性,文中针对220 kV大型油浸式电力变压器,在分析变压器损耗与传热的基础上,建立了变压器流体力学-温度场耦合的仿真模型,基于有限元分析求得变压器内部温度-流体场,研究结果表明:由于绕组内部起导油作用的油道隔板的影响,温度沿绕组轴...
换流变压器是高压直流输电工程中的枢纽设备,随着投运年限的增加,其绝缘问题日益突出,对其运行状态进行评估以指导运维工作就显得尤为重要。文中综合分析了换流变压器的结构和工作特性,建立了全面的换流变压器评估指标体系;提出了一种基于模糊层次分析的换流变压器状态评估方法,避免了主观因素影响;以不同时段内换流变压器运维数据样本为基础,建...
针对传统PD模式识别用统计特征量需要依赖专家经验而缺乏一定的泛化性问题和卷积神经网络(CNN)模式识别算法缺乏PD图谱时序特征信息的问题,文中构建了基于CNN-LSTM深度学习的PD PRPD图谱模式识别模型,该模型综合了CNN善于挖掘PRPD图谱局部空间信息的优点和长短时记忆网络(LSTM)善于挖掘PD图谱时序特征信息的优点,可同时提取PRPD图谱的局部空间特...
换流变压器是高压直流输电工程的核心,换流变压器体积庞大、难以完整运输,一旦现场出现故障修复后则只能进行现场耐压试验以确保其投运后的安全运行。文中论述了国内外首次进行的±1100 kV换流变压器现场阀侧外施交流耐压试验及局部放电测量试验。±1100 kV昌吉换流站极Ⅰ高端换流变更换升高座后,为了检查其内部的绝缘强度和现场安装质量是否满足...
工频电场是1000 kV交流输电线路电磁环境影响的重要因素之一,容易受多种因素的影响。为准确掌握地形对其影响规律,基于镜像法并结合优化模拟电荷法,提出了可用于起伏地形下工频电场计算的方法,其有效性得到了实测数据的验证。利用该计算方法对1000 kV交流输电线路在不同地形及起伏角度情况下的工频电场分布进行仿真分析,结果表明:起伏角度越大,...
随着特高压输电工程的建设,青海、西藏等地区建设特高压交直流工程可将风、光等可再生资源优势转化为电力能源,并向东、中部负荷中心输送,可有效缓解中国电力能源区域分布不均衡的问题。为了满足青海、西藏等高海拔地区特高压输电工程现场试验的需要,文中研制了国内首套1 500 kV高海拔试验用交流串联谐振试验系统,根据现场特殊环境工况,对整体系...
考虑到输电线路附近电场可能对线路监测装置的无线通信造成影响,文中模拟线路实际运行环境搭建了交流电场下WIFI无线通信测试平台,通过模拟导线产生实验电场,测量在不同实验电场下WIFI终端间的通信速率,并在不同导线半径和环境湿度下进行了多组反复实验,研究了高压交流电场对WIFI无线网络通信的影响。研究结果表明:随着导线实验电压的升高,电场...
开关柜内隔离开关等开关操作引起的电磁暂态干扰,会通过电子式互感器传导至二次控制、计量设备,对电子式互感器一次绝缘和二次电子线路的抗干扰能力有极大的考验,可能会造成电子式互感器测量失效。文中通过电路分析与电磁暂态仿真,建立10 kV开关柜中电子式电压互感器电路模型,分析其在隔离开关开断空载母线下的暂态响应,发现电子式电压互感器暂...
因接地系统缺陷引发的高压电缆故障时有发生,接地电流在线监测技术是进行接地系统缺陷检测的一种有效手段,但该技术在工程应用中仍面临许多问题,其有效性及精度尚需通过仿真模型进行试验校验。文中利用高压电缆状态仿真试验平台,构建了110 kV电缆模拟试验回路,通过升压和升流系统模拟实际运行工况,对高压电缆接地电流在线监测装置进行了功能校验...
晶闸管换流阀作为传统高压直流输电的重要设备,其可靠性和故障耐受性能与高压直流输电工程的安全可靠运行密切相关。而短路故障是晶闸管换流阀可能出现的最严重的故障之一,有必要对其进行故障分析和试验验证。文章研究了相关标准中对于短路故障的试验要求,分析了高压直流输电晶闸管换流阀的各种典型故障特性和现有的分别采用短路发电机和电容器...
DBD放电特性主要由其放电参数评定,因此研究DBD臭氧发生器的放电参数对臭氧合成实际应用具有重要意义。文中主要研究峰值电压、放电频率和气体流量的变化对平板型DBD臭氧发生器放电特性及臭氧合成特性影响。并利用Q-V Lissajous图来计算臭氧发生器等效电容、放电间隙的折合场强、放电功率等放电参数,进而得出臭氧体积分数与产率的变化关系。实验...
随着同步发电机组单机容量的迅猛提高,为电磁感应提供磁场的励磁电流也大大增加,如何在系统故障和空载误强励等极端条件下确保灭磁的快速性、安全性和可靠性,已成为亟待研究和解决的课题。电力电子软开关技术为灭磁性能的优化提供了新的思路和方法。文中以三峡发电机组励磁系统为研究对象,对非线性电阻进行了选择和参数优化,在此基础上,引入软开...
充电机是电动汽车发展的基础设施,LLC变换器因其良好的效率特性在电动汽车充电机中有着广泛的应用,但LLC变换器对电压增益比较敏感,同时电动汽车动力电池组的电压在充电过程中,变化范围很宽,会导致等效充电效率低,充电能耗高。为了解决这个问题,论文基于锂电池的充电特性曲线,以整个充电过程消耗的能量为优化指标,提出了反映充满电池所需要的电...
为了环保,同时解决SF6高压电器设备在低温下可靠运行的问题,研制和应用SF6/N2混合气体的电器设备是非常必要的。而同样压力下的SF6所占比例越高,其密度越大,绝缘能力越强,但节能减排的意义就越小,因此需要研制SF6/N2混合气体密度继电器,用于监测其气体密度,从而既确保高压电器设备安全运行,又能达到较好的节能减排效果。文中提出研制高性能的SF6...
基于特高频(UHF)信号的局部放电(PD)定位方法由于其对信号时差的计算误差较大,因此还未能在变电站中进行广泛的应用。文中提出了一种基于线性预测分析的时差估计方法,该算法首先对实际采集的特高频信号做预测分析,然后对预测误差应用幂定律以突显局放发生时刻,最后利用广义相关法进行时差估计。该方法能够以较高的精度计算信号时差,从而提高了局...
层次分析法是一种进行定量和定性分析相结合的多目标决策分析方法,广泛应用于多特征量权重计算。文中对层次分析法进行改进,利用统计学的相关理论,把系统聚类分析方法和众数理论应用于层次分析法,结合专家所构造判断矩阵的一致性程度,通过加权平均算法得到指标的综合权重排序。改进的层次分析法不仅充分保留了原有判断矩阵的信息,同时全面考虑了...
变压器作为电力系统的核心设备,其安全运行是电力系统稳定可靠的基础。根据在线监测系统提供的油中溶解气体含量历史数据,预测未来气体体积分数及其发展趋势,是DGA故障预测的关键,也是在线监测的必要补充和提前预警变压器故障的重要手段。现有的预测算法存在着模型泛化性差和没有考虑时间序列模型等问题。为提高预测能力,文中首先介绍了非时序有...
随着特高压直流输电技术的不断发展,输送容量又达到了新的高度,作为晶闸管换流阀核心部件之一的饱和电抗器,起到了抑制电流变化率、高频电压冲击下分摊硅堆电压以及均衡换流阀电压分布的作用。电抗器在实际运行过程中产生的振动,会引起噪音、同时造成连接水管摩擦漏水等一系列的危害。文中分析了电抗器产生振动的原因;利用Ansys仿真软件对换流阀...
为解决高压变电站中性点不接地的配电网中的铁磁谐振过电压问题,笔者通过对铁磁谐振原理的分析提出串联补偿电容消谐方法。基于PSCAD/EMTDC对500 k V变压器进行精准建模并且仿真,仿真结果表明,当系统发生铁磁谐振时投入串补电容后,铁磁谐振明显得到了抑制,并逐渐消除,恢复正常。在某500 kV变电站35 kV谐振侧投入串补电容,根据现场实时录波,进一...
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