电气化铁路接触网在线防冰技术方案设计

为解决电气化铁路接触网覆冰问题,基于焦耳热效应建立了接触线的热平衡方程,分析了承力索的分流作用对接触网防冰电流的影响,计算了接触网的临界防冰电流。同时基于静止无功发生器SVG(static var generator)在线防冰方案原理,并依托同相供电技术,设计了同相供电条件下的接触网在线防冰方案,仿真验证了方案的可行性,对保证电气化铁路正常运行有重要的实际价值和意义。     

覆冰接触网的有限元仿真及其小比例模型试验

为了为接触网覆冰的在线监测提供理论基础,对覆冰后接触网的静态响应进行研究。首先,利用ANSYS建立6跨张力自动补偿的简单链型悬挂接触网的有限元模型,对不同覆冰厚度时的接触网的静态响应进行仿真分析,得到随覆冰厚度的变化的接触线和承力索的弛度变化以及下锚处位移。然后,基于相似理论建立1/50的6跨接触网小比例模型。通过模型试验得到不同厚度下接触线和承力索的下锚处位移,对比小比例模型的仿真和试验结果验证了小比例模型的可用性。将模型试验结果推广到实际接触网,对比推广后的试验结果和实际接触网的仿真结果,进一步验证了小比例模型的正确性。该小比例模型可为深入研究接触网特性试验提供试验基础。     

雪灾影响下接触网的负载计算

2008年,初南方的雪灾使接触网覆冰严重,给铁路的正常运行造成了极大的困难,个别地方出现了独立锚柱拉断的现象。如何计算雪灾影响下接触网的负载,确保电气化铁道在恶劣气候条件下正常运行是电气化铁道面临的一个重要问题。     

基于覆冰增长速度的覆冰在线监测系统动态预警方案研究与探讨

以覆冰在线监测系统的预警方式为对象,提出基于覆冰增长速度的动态报警方式,根据覆冰增长速度结合气象预报推算得出覆冰达到设计值所需的预警时间,从而对覆冰进行动态预测,为启动融冰措施提供依据.     

导线覆冰密度的研究

简述了国内外导线覆冰密度的研究概况,据观冰站和气象站的实测覆冰资料,通过导线覆冰密度影响因素的分析,揭示了川西南地区导线覆冰密度的特性和变化规律,提出了重冰线路设计计算冰厚时,覆冰密度值的选取原则。     

输电线路覆冰与微气象参数和覆冰时间的研究

微气象对输电线路覆冰形成有着决定性的影响,而目前存在覆冰与微气象的相关性研究不全面、不深入的问题,因此研究与分析输电线路覆冰形成与微气象对防冰抗冰工作具有重大意义。针对上述问题,基于覆冰与微气象环境试验,采用控制变量法分别研究了覆冰质量增长与环境温度、风速、降水量及覆冰时间的关系,结果表明:覆冰质量增长与环境温度、风速及降水量呈类似抛物线的函数关系,同时这种关系也决定了必然存在一个最有利于形成覆冰的环境温度值、风速值及降水量;并且在相同的微气象条件下,覆冰增长速度保持恒定,与覆冰时间无关,仅与微气象参数的改变有关。     

风机叶片防覆冰技术研究

主要介绍了风机叶片覆冰的危害及防覆冰的现实意义,简要介绍了近几年风机叶片发展的新材料和防覆冰涂料,并在最后介绍了叶片表面覆冰的类型以及风机叶片防覆冰涂料性能的实验研究。     

不同直径下导线覆冰增长特性

为研究导线覆冰湿增长与覆冰参数之间的关系,确定导线覆冰厚度的增长特性,在人工气候室内,对不同直径导线进行了覆冰试验研究。通过控制覆冰试验条件,得到大量不同直径导线覆冰厚度增长的试验数据,对试验数据进行对比分析,得到导线覆冰增长特性,并采用MATLAB覆冰预测仿真程序进行验证。分析了温度、风速、时间等因素对不同直径导线覆冰增长特性的影响。试验结果表明:不同直径导线覆冰厚度初始时刻增长较快,随着时间延长覆冰厚度呈现饱和趋势,且导线初始直径越小,增长量越大;在湿增长情况下,导线覆冰厚度与温度成反比;通过纵向对比试验数据和模型仿真发现,风速存在临界值使得导线达到最大覆冰增长速度,并且温度越低,临界风速值越大;存在导线覆冰最大直径。     

我国电力牵引用接触线的发展与展望

本文阐述电气化铁路、城市交通、矿山和起重运输用电力牵引接触线的生产和应用,回顾过去、着眼现在和展望将来。     

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。考虑两个及以上的气象区,从运行维护和设计上提出了防治冰害事故的措施。     

结合随机森林和SVM的风机叶片结冰预测

风电领域里工作在严寒地区的风机结冰现象严重。材料、结构性能的变化以及低温环境引起的负荷变化威胁风机的发电和安全运行。文中提出结合随机森林和SVM的风机叶片结冰监测方法,主要采取递归特征消除随机森林的特征选择方法从原始风机数据集选择出有效特征,SVM对特征选择后的数据集进行训练,最后用Stacking结合策略融合SVM模型和随机森林模型。试验结果表明,采取RFE-随机森林特征选择和SVM相结合的方法比未经过特征选择的SVM模型在分类精度上平均提高9.64%;采取Stacking结合策略融合SVM模型和随机森林模型,融合模型具有最好的准确率99.05%和泛化性。该方法可实现对风机结冰有效预测且可理解性好,对风场操作人员维护风机具有指导意义。     

基于后流特性的SLD结冰探测数值研究

过冷大水滴(SLD)结冰探测是飞机结冰探测与防护领域内研究热点.通过对过冷大水滴的大惯性、高温度、后流现象等特性的分析,提出后流特性检测的SLD结冰探测方法.采用有限体积法进行数值研究,分析了水滴的运动轨迹、撞击特性及结冰动力学特性,对其结冰机理进行了数值模拟与验证.针对冻结系数问题,提出两种结冰探测器构型并进行数值模拟研究.结果表明小水滴和SLD在探测器上的结冰区域有较大差异,经检测探头上的结冰区域可以识别SLD结冰,且该构型在一定程度上解决了冻结系数问题.     

直流融冰装置保护配置

对福泉变、鸭溪变、安顺变等5个500kV变电站加装的固定融冰装置和移动融冰装置保护配置进行分析介绍。     

进水口随机出现的漩涡试验研究

进水口随机出现的漩涡转变为贯通性吸气漩涡时将对工程结构产生危害,但目前对这种随机出现的漩涡的研究很少.本文通过水槽试验,考虑来流边界的时均流速分布、紊动强度、水面波动强度以及进水口周边脉动压力等,对进水口随机出现的吸气漩涡的特征和影响因素进行研究.试验发现,进水口附近水面随机出现的吸气漩涡数量的历时过程具有和紊流相似的"拟序结构"特性.来流边界的水流紊动特性、水面波动以及进水口周边边界的壁压脉动等同步观测分析表明,来流边界的水流紊动显现的水面微波是进水口附近随机出现的漩涡的诱因.     

二郎山地区导线覆冰强度与温度层结的关系

应用二郎山观冰站2006年~2011年连续5年的覆冰数据,结合NCEP再分析资料的等压面数据分析了二郎山地区典型覆冰过程的温度层结变化,在二郎山地区逐月的温度层结拟合图中发现了8次明显存在逆温或温度梯度差较小的覆冰过程,进而对这8次覆冰过程进行了逐日的温度层结变化分析,发现在二郎山地区的冬半年,当温度在垂直方向上存在逆温或温度梯度差较小时,极易在短时间内促发导线覆冰的生成和发展,且覆冰量级增长迅速。     

2012年贵州电网防冰工作研究及成效

2012年初贵州大部分地区持续低温雨雪天气导致输电线路出现覆冰,再一次危害到电网安全,通过完善的应急管理体系和常态化的防冰机制,充分发挥“三大措施”的核心作用,将冰雪带来的危害降到最低,实现了三大防冰目标,未发生倒塔事故,保障了电网安全稳定运行。     

基于针板模型的低压线路接触不良的试验研究

制作了针板放电模型,模拟低压线路导体间接触不良。改变针板模型位于低压线路中的位置,利用数字示波器记录模型处于线路不同位置时中性线上的电压波形。试验结果表明,模型处于线路不同位置发生放电现象,其对应的中性线电压波形具有不同的放电特征,且具有一定的规律性。     

架空输电线路覆冰在线监测系统的运行

持续低温雨雪天气使架空输电线路覆冰,对电网运行造成严重危害,输电线路覆冰在线监测系统具有重要意义。分析了输电线路覆冰在线监测系统的原理及功能,将输电线路覆冰过程分为形成、稳定增长、缓慢增长、消失4个阶段。对系统的研发及运行进行了总结,指出拉力传感器等关键部件存在的问题及解决措施。通过若干年的运行,可建立覆冰统计资料序列,为输电线路工程设计提供依据。