埋地高压电缆与金属管道邻近敷设时电磁影响模型及计算方法

高压电缆线路对邻近金属管道的电磁影响问题关系到金属管道的安全稳定运行，是城区电缆线路设计时必须考虑的问题之一。但是，由于土壤结构、电缆和管道结构的复杂性，尚缺乏有效的电磁影响建模和计算手段。基于多导体传输线理论，建立了埋地三相电缆与金属管道邻近敷设时的电磁影响分析模型，阐述了其单位长阻抗矩阵和导纳矩阵的计算方法。针对存在公共接地阻抗的诺顿等效和戴维南等效端口情况，提出了基于级联参数矩阵的金属管道和电缆屏蔽层感应电压的计算方法，并拓展至三相电缆交叉互联以及电缆与金属管道交叉跨越、斜向接近的复杂情况，并可以考虑电缆短路故障的影响。通过算例，验证了建模方法和计算方法的有效性。研究结果为邻近金属管道时埋地电力电缆线路的设计提供了技术手段。     

强电线交叉跨越时对通信线的磁耦合

推导了具有连续分布源的传输线上电压和电流的分布规律, 给出了两种计算交叉跨越时通信线与强电线间互感系数的公式, 并对它们进行了数值计算和比较.导出了交叉跨越时通信线上对地电压与感应电流的计算公式, 计算了交叉跨越时通信线上的感应纵电势.     

电磁电导法测量原油含水率一次感应电动势处理

利用电磁电导法在管外测量原油含水率时,针对一次感应电动势对二次感应电动势的干扰问题,根据电磁电导原理,提出了一种由两个发射线圈和两个接收线圈构成的四线圈传感器.通过增加辅助发射和接收线圈并优化四个线圈的相对位置,抵消了一部分一次感应电动势,再通过信号处理分离残留的同频一次感应电动势.根据ANSYS对管道内磁场分布进行仿真分析的结果,确定了四线圈的最优位置,搭建传感器对含水率在0~100%范围内的原油进行实际测试,结果表明,一次感应电动势同频干扰得到了有效抑制.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

基于感应电特征聚类停运母线接地状态识别方法北大核心

为防范停运母线重合闸时不明确母线接地状态引起带接地点送电事故的发生,在研究母线感应电压特征的基础上,引入模糊C均值(FCM)聚类建立停运母线接地状态识别模型。首先针对传统母线感应电模型计算结果与实测相差较大的问题,考虑断路器断口电容等实际影响因素构建改进的母线感应电模型。对停运母线感应电压进行监测,采用小波包变换(WPT)对感应电压波形信号进行分层能量谱特征提取,再通过主成分提取和归一化形成能反映母线接地状态的感应电特征向量,基于FCM聚类模型划分感应电特征向量并构建停运母线接地识别判据。在ATP-EMTP中搭建某5个实际变电站500 kV母线模型,验证了改进的母线感应电模型仿真结果与实测误差较小,适用于实际工程,所提出的接地识别方法对停运母线接地状态的辨识准确率达到99.4%,具有较高可靠性,可为防范停运母线带接地点送电提供参考。     

高压交联聚乙烯电力电缆感应电压的分析

为了保护高压电力电缆外护套的绝缘免遭特殊运行条件下在金属护层感应的过电压的损伤,需进行金属护层感应电压计算及采取相应的保护电缆外护套绝缘的措施.本文分析了高压交联聚乙烯单芯电力电缆感应电压的产生机理,并以实际工程为例比较了各种运行方式下感应电压的计算结果,提出了电缆外护套绝缘的几种措施.     

讨论法拉第定律在时变磁场中的形式

本文论证任一闭合导体回路在时变磁场中作匀速运动时,若在同一坐标系里观察回路中激起的感应电动势,仍遵从法拉第定律,并等于动生电动势、感生电动势和自感电动势之和,其具体表达式见正文。如不考虑电磁感应的相对性,表达式对导体回路在稳恒磁场中或时变磁场中作匀速运动所发生的电磋感应问题,都可圆满解决。     

电磁智能车电感排布方案

电磁智能车利用垂直于赛道中心线的电感感应电动势大小来判断路径,而智能车在不同的赛 道元素上行驶时,电感与赛道中心线存在夹角,其感应电动势的大小并不等效于在赛道中心线垂直 方向上的感应电动势,导致计算小车位置偏差时出现误差,并且在直角弯等赛道元素处易产生误 判．针对这个问题,提出了一种新的电感排布方案———“双Ｔ型”电感排布方案,通过两个相互垂直 的电感检测到的感应电动势计算出小车与赛道中心线的夹角,解算在出赛道中心线垂直方向上等 效电感的感应电动势,很好地解决了直角弯等的识别问题．     

电感电路中电流与感应电动势的关联正方向

在分析计算含电感电路和电力拖动系统时，要涉及感应电动势的概念。本文阐述了电路中电压、电流和感应电动势的关联正方向，在此基础上通过八个图例说明了只要三者正方向关联一致，感应电动势就符合电磁感应定律，Ｖ、Ｉ和Ｅ的关系遵循基尔霍夫第二定律，而与电感线圈的绕向无关。     

500kV变电站保护小间接地方式的研究

利用矩量法(ＭｏＭ)和快速傅立叶变换(ＦＦＴ),对一个 ５００ｋＶ变电站遭受雷击时接地网的暂态地电位升进行了数值计算。对保护小间内一些关键点的暂态地电位升进行了分析研究。分析结果表明,保护小间内应该铺设接地网,并且保护小间的接地网与主地网应采用四点连接,连接点应该在保护小间的四个角上。     

电力线载波数字通信研究

对电力线载波通信的发展和改造进行了分析探讨,认为其未来定位应是６４ｋｂ／ｓ速率的数字通信,提出了一种ＤＰＬＣ新方案———“数字载波音频架”方案．     

隧洞破坏机理及深浅埋分界标准

通过模型试验与数值分析方法将隧洞破裂面与稳定性引入到定量分析,采用有限元强度折减法,求得围岩破裂面的位置及围岩的稳定安全系数.研究表明,浅埋拱形隧洞破坏来自拱顶,深埋隧洞来自侧壁.通过从浅埋到深埋的数值分析,研究隧洞从浅埋到深埋的破坏过程.结果表明:对于矩形隧洞,当埋深小时逐渐形成浅埋压力拱,当到达某一埋深时,浅埋压力拱消失,同时深埋压力拱(普氏压力拱)出现,可以确定深、浅埋的分界线,当埋深增大至某一深度时,破坏从拱顶转向侧壁;对于拱形隧洞,当埋深小时出现浅埋压力拱,但不出现深埋压力拱,当达到一定埋深后,破坏从拱顶转向侧壁,可以确定深、浅埋的分界线.深、浅埋的分界线主要取决于洞跨与洞形,与围岩强度关系不大,浅埋时围岩可以是稳定的.     

地表倾斜变形对高压线铁塔的影响研究

以采动影响下高压线铁塔为原型,采用数值模拟方法对地表倾斜变形与铁塔内力和变形特征关系进行了研究,分析了不同地表倾斜变形情况下高压线铁塔内力、位移和基础支座反力和临界地表倾斜值．结果表明：随着地表倾斜值的增加,高压线铁塔杆件的轴向压应力及拉应力最大值均呈二次方关系增加,高压线塔倾斜度及横担歪斜度呈线性关系增加．当采动引起的地表倾斜变形超过安全临界倾斜变形值时,铁塔杆件最大轴向应力超过其许用应力,处于不安全状态;高压线铁塔基础支座反力呈显非线性变化．这些研究为采动区高压线铁塔的安全性分析与评价提供了理论依据．     

高压输电线在线测定器

基于电磁场理论,利用线圈在高压输电线附近产生感应电动势来消除测量回路的感应电势这一原理,成功地研制了一种高压输电线在线测定器,同时给出了该测定器的硬件与软件实现方案     

基于ES0191的电力线物联网控制平台

为了确保由电力传输线构建的物联网能够有效地传输数据,设计出一种基于ES0191的电力线物联网控制平台。设计采用微处理器及辅助电路,并配置有通信控制软件,还特别开发了新型帧数据结构,使基于电力传输线物联网的各节点成为对等节点,在数据采集过程中避免节点发生碰撞,从而实现多重噪声干扰环境下的通信。实验证明,在实际生活场景和生产场景中,所设计的控制平台能够保证在100m范围内可靠通信。     

电力线物联网系统数据链路层协议

为了提高由电力传输线构建的物联网传输数据的效率,设计出一种适用于电力线物联网的数据链路层通信协议。该协议包含新型帧结构及一套符合CENELEC EN560065-1等规范的数据传输时序,除去了现有电力线通信协议帧结构中网络层路由计数器、传输层协议控制信息等复杂的部分,使基于电力传输线物联网的各节点在数据采集过程中避免节点发生碰撞,在多重噪声干扰的环境中得以可靠通信。运用C语言编程实现该协议内容,并通过搭建实物电路进行1万次实验验证,结果表明,该协议可保证同变压器下的可靠通信,将电力线物联网系统中数据传输的正确率从协议使用前提高了1%。     

特高压输电导线的X波段电磁散射特性

为阐明特高压输电导线对X波段高分辨率合成孔径雷达卫星信号的电磁散射特性,首先分析了特高压输电导线的几何结构特征和材质,并基于悬链线方程建立导线的物理模型. 然后分析了特高压输电导线的X波段电磁散射特性,其中通过求解圆柱坐标系下的Helmholtz方程获得特高压输电导线的二维绕射系数,并利用增量长度绕射系数方法获得输电导线的三维绕射系数和三维雷达横截面积. 最后针对不同极化模式和不同导线直径,将特高压输电导线雷达横截面积（RCS）的理论计算结果与微波暗室测量结果进行对比分析. 结果表明:垂直-垂直和水平-水平极化模式下,不同直径特高压输电导线RCS理论计算结果与实际测量结果之间的最大平均相对误差为8.1%,初步验证了所提出的特高压输电导线X波段电磁散射特性分析方法的正确性.     

室内电力线在100kHz～60MHz的传输特性

电力线是一种实现物联媒介的传输手段,近距离传输速率高,不用重新布线,它是一种即成的信息传输媒介。本实验设计了电力线信道实时测量方案,分析了电力线传输模型,实际测量了电力线在各种环境下100kHz~60 MHz频段的传输特性,并分析长度线径对电力线传输信道的影响,推出修正后的电力线在100kHz~60 MHz的信道模型,提出了电力线传输过程中线径与长度选择的方案,为建立电力线通信信道的可靠模型提供了理论支持。     

直埋光缆工程工程量和主材用量统计方法与技巧解析

通信线路工程中的直埋施工形式,在我国发达的通信网络中占有十分重要的地位。直埋光缆线路主要存在于我国通信线路网的一、二级长途干线及少数本地网线路中。它本身具有施工快捷、适合地形广泛、工程造价较低等特点。直埋光缆线路工程在陆地部分一般采用钢带铠装光缆,水线部分需采用钢丝铠装光缆,其保护措施主要有（横/竖）铺砖保护、水泥砂浆袋保护、顶管保护、水泥盖板保护、砌坡/砌坎保护、堵塞/封石沟保护、安装宣传警示牌以及防雷、防蚀保护等。这些特点决定了在对这类工程进行预算编制———统计工程量、套用通信定额及填写预算表格时也具有其本身的特点。本文将结合具体工程案例详细介绍工程量和主材用量统计的顺序、方法与技巧。     

多跨覆冰输电线路脱冰振动分析

多跨输电导线系统包含绝缘子、导地线等部分,在脱冰和风荷载作用下的机制和现象均与单跨不同。本文基于大型通用有限元软件ANSYS,建立了多跨覆冰输电线路的振动分析模型。对多跨覆冰输电线路的振动分析表明,从一跨增加到五跨,脱冰跨的跨中位移跳跃幅值随着跨数的增加而增加。耐直耐工况中耐张绝缘子的轴力幅值最大,但是脱冰后的绝缘子轴力也是随跨度增大而变大。悬垂绝缘子的轴力幅值随跨度增加而减小,但是脱冰后的轴力随跨度增大而增大。脱冰跨导线的张力也是在耐直耐工况中幅值最大,然而耐直直直直耐工况中脱冰后最大。边跨导线张力随跨数增加而降低。