基于交流架空输电线路附近工频电场的研究

针对交流架空输电线路附近工频电场计算难的问题,采用有限元法进行分析.对有限元法的思想、网络剖分、无限元的引入等问题进行描述,全面介绍有限元法的原理;从模型建立、有限元法计算、结果验证的过程,系统地对交流架空输电工频电场分析,并给出了建筑物附近交流架空输电线路工频电场的分析.     

一种基于差分传导电流原理的工频电场传感器

电场强度是评价高压交流输电线路周边电磁环境的重要指标之一,工频电场传感器是实现工频电场测量的基础,而目前工程中尚缺少较为精准、便捷的电场测量传感器,因此提出了一种基于差分传导电流的工频电场传感器设计方法,并完成了基于此方法的工频电场传感器的样机研制和标定工作.实验结果表明该传感器能够适用于高压交流输电线路周边工频电场的测量,具有较好的线性度和测量准确性.     

高压直流输电线路静电场测量装置

目前国内外在高压输电线、变电站的验电设备研究较多,而针对高原架接的超高压及特高压验电设备的研究处于起步阶段,相关产品较少。目前国内外在直流输电线路中并没用形成,成熟、可靠的非接触式验电设备,也没有具体的国际标准来借鉴。本文目的是解决电力作业人员在高压输电线路及超高压、特高压下的预警装置的研究,针对环境复杂、接触验电过程困难等难题,该文研制出了基于开关调制技术的非接触式电场传感器。通过对输电线路数学模型的建立,利用COMSOL仿真输电线电场分布情况,结合调理电路对恒定静电场的调制技术。实现了复杂电力环境下,超高压、特高压直流输电线路的电场检测,保障了作业人员安全作业。试验结果表明,该电场测量装置通过控制激励源的调制,可以检测电力作业下的恒定电场和工频电场,实现±500kV超高压直流输电线路的电场测量。     

新型电场传感器应用于输电线电场测量

基于高性能的微电子机械系统(MEMS)工频电场传感器系统开展了高压架空输电线下电场测量应用研究.为了获得电场分布规律,基于模拟电荷法,建立了输电导线的二维电场计算通用模型.传感器系统核心敏感芯片基于电荷感应原理,采用MEMS技术加工制作.在0~1000kV/m工频电场范围内,传感器系统的总不确定度为1.53%,分辨力达到了20V/m.仿真与测试结果表明:35kV与10kV输电线下的电场计算结果与传感器系统的测量结果偏差分别为6%和10%,并与传统的Narda EFA-300电磁场分析仪测量结果具有较好的一致性.     

高压输电线电场检测与距离估计方法设计

针对无人机在有高压输电线的环境中飞行时发生事故的问题,提出了一种远距离电场检测方法。介绍了球型感应式电场传感器的测量原理,并制作电场测量系统。将设计的电场检测系统装载至无人机,在某高压输电线路附近进行电场的测量。测量结果表明:设计电场检测系统能够检测高压输电线附近的电场强度,且电场强度能够反映与高压塔的距离关系。     

500kV超高压输电线路的工频电场分析

为估算出超高压输电线路下方的电场分布情况,采用等效电荷法的计算模型,并简要介绍有无架空地线两者之间的区别。通过MATLAB仿真软件对某一实际500kV输电线路的电场进行仿真,分析其周围电场特性。针对输电线路是否投运,提出几种不同的降低输电线路周围电场强度的方法,可为降低500kV输电线路工频电场的实施措施提供参考。     

基于高速解调电路的新型手持式工频电场检测系统

基于高性能的微机电系统(MEMS)电场敏感芯片进行工频电场检测,设计了前置放大电路对芯片输出的微弱信号进行二级放大;基于相敏检测原理,设计了一种可抑制背景干扰噪声的模拟解调电路,提高了系统的响应速度;基于ARM微控制器实现了信号的处理,最终成功研制了一种新型手持式工频电场检测系统.输电线路下电场检测实验表明:系统具有良好的检测性能,检测结果与德国Narda电场测量仪具有较好的一致性.     

大型施工机械带电作业安全报警系统

为了杜绝因吊车等大型施工机械触碰高压带电设备而引发人员伤亡和大面积停电事故,设计了大型施工机械带电作业安全报警系统。该系统包括基于最小安全距离保护的声光报警模块、基于电磁环境推断的安全保护声光报警模块、电场测量模块、距离测量模块、自平衡模块、供电电源模块、输入输出模块。考虑大型施工机械设备施工现场高压输电线路电压等级、高压输电线路导体分布方式、设备周围电磁环境、最小安全距离等因素,对500 kV单回三相输电线路下方电场强度分布情况进行了仿真计算,并选取某地VVV水平排列500 kV单回三相输电线路开展现场实验。仿真和实验结果表明,基于最小安全距离保护和电磁环境推断的双重保护大型施工带电作业安全报警系统可以有效保障带电作业人员人身安全,减少安全事故和经济损失。     

基于OpenMP的多核并行技术在电力系统工频电场计算中的应用

电力输变电系统中的工频电场数值计算对于输变电系统的设计建设至关重要,而传统的方法在Matlab环境下求解三维电场耗时过多,本文以500 k V特高压输电走廊下电场计算为模型,基于Open MP多核并行环境,采用Matlab和C语言混合编写模拟电荷法的并行算法,既利用了Matlab生成矩阵的便捷性和对数据图像处理的强大功能,又利用了C语言的对于计算的快速编译性以及对于并行计算的可塑性,实现并行加速的效果,为解决数值算法求解三维工频电场的耗时问题提供计算平台。     

高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试方法

为了提高高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,需要进行高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,提出一种基于防风偏智能分析数学建模的高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能方法,根据线路防风偏设计标准,参考设计风偏系数,结合架空输电线路绝缘子类型、绝缘子结构高度、绝缘子串、导线距杆塔最小电气安全距离等参数构建性能测试的约束参量模型,根据线路运行经验,进行防风偏智能分析数学模型设计,结合特征分析和智能算法对高压架空输电线路绝缘子串的抗风偏能力进行计算分析。结果表明,采用该方法能有效实现对高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,计算结果准确可靠,提高了高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,对架空输电线路绝缘子串的抗风性能参数的准确估计能力较好。