基于Boltzmann方程的不同海拔条件下大气绝缘性能研究

随着海拔的升高,大气压强及空气密度的不断降低会对以空气为绝缘介质的电气外绝缘性能产生影响,从电子与气体分子碰撞反应的微观角度研究不同海拔环境下空气放电的物理本质,从Boltzmann方程的求解出发,采用两项近似理论算得空气放电中电子能量分布函数(EEDF),在此基础上得到电子的约化迁移率、约化扩散系数等输运参数及约化电离系数和约化吸附系数,通过约化有效电离系数为0时对应的电场强度,得到空气中电晕放电的临界起晕电场。结果表明,计算得到的临界起晕电场与已有试验结果吻合度很高,误差不超过3%。     

不均匀电场中憎水性表面分离水珠放电过程研究

通过实验室模拟并结合ANSYS有限元分析软件对不均匀电场中憎水性表面分离水珠的放电过程进行了计算,得出憎水性表面分离水珠放电是由两端向中间发展的电弧连接所致,并存在明显熄灭重燃现象。比较了不均匀电场下,无水珠、单个水珠以及多个水珠存在时憎水性表面沿面电场分布的变化情况,无水珠存在的憎水性表面的电场呈两端高,底部大致平滑的“U”型分布,强电场区域出现在电极两端,最大值为3.19kV/cm;单个水珠的电场强度最高的地方仍出现在尖极处,最大值为3.9kV/cm,水珠表面电场最弱,约为0.35kV/cm;多个分离水珠存在的情况下,电场不均匀度增加,水珠周围电场较强,最大场强出现在距离两极最近的水珠周围并且在水珠靠近两端一侧,最大值为4.6kV/cm,其余区域相对较弱;计算出有水珠存在时的最大场强是无水珠时的1.22～1.44倍。     

交流电流下土壤电阻率变化规律及仿真分析

为研究土壤电阻率在交流电流下的变化规律,试验研究了交流电流密度、含水量、频率对电阻率的影响。结果表明:土壤电阻率随电流密度呈现出先略微上升随后下降的趋势;随含水量越高,土壤导电形式会改变,电阻率降低;随着频率升高,土壤电阻率降低。建立了土壤电阻率随电流密度变化的非线性模型,在COMSOL仿真可以发现,半球形的接地装置在1 kA的入地电流下,接地阻抗及GPR均有明显下降。     

110kV城市电缆线路过电压研究

介绍了应用电磁暂态仿真程序ATP-EMTP对典型城市长电缆线路过电压进行的研究,分析了电缆长度、系统参数等因素对电缆线路过电压的影响。研究结果表明:线路工频过电压幅值在系统阻抗较大、线路长度较长时可超过限值,工频过电压随系统阻抗的增加而增大,也随着线路长度的增加而增大;线路合闸过电压在残余电位为-1. 0 p. u.时将超过限值,电缆线路合闸过电压与线路残余电位、合闸相角及线路长度均有关系,建议实际工程中采取必要的限制措施。     

非全线同塔双回架设的1000kV换位线路电流不平衡度研究

在地形复杂或覆冰较严重处,输电线路无法采用全线同塔双回的方式架设,而采用并行单回架设的线路段时需研究其对全线三相电流不平衡的影响。对此,在推导电流不平衡度计算方法的基础上,通过ATPEMTP仿真建模计算,研究了有一个整循环换位的1 000kV双回分段架设线路中相序排列、换位方式及单回线路段的首尾连接方式、回间距离等因素对电流不平衡度的影响,得出了较优的换位、相序排列组合方案及单回线路段连接方式,并总结了单回线路段的回间距离对线路电流不平衡度的影响规律,对改善实际非全线同塔双回架设的线路中出现的电流不平衡问题有参考意义。     

抑制变压器直流偏磁的电流注入法

针对直流输电单极大地运行方式下变压器直流偏磁的问题，提出中性点注入直流电流的抑制方法，并建立了电网的直流网络模型，分析了该方法的原理。通过仿真和实测数据的对比，验证了模型的有效性，并定量分析了土壤电阻率和补偿距离对补偿度的影响。仿真计算和广东义和变电站的实际应用情况表明:电流注入实质上起补偿变电站间母线电位差的作用，土壤电阻率增大或者补偿距离减少会导致注入电流增加，补偿度降低，在一般情况下补偿度小于0.6。最后以罗洞站抑直方案为例，验证了电流注入法不适用于复杂运行方式的变电站，并提出了解决方案。     

基于混沌 — 分形理论的XLPE电缆老化特性研究

通过研究交联聚乙烯（XLPE）电缆电老化过程中的情况，利用混沌 — 分形理论分析比较了各老化阶段的局部放电脉冲波形的混沌特性，通过编程计算比较波形的关联维数和Kolmogorov熵，得出不同的电老化阶段XLPE电缆中的局部放电脉冲波形具有不同的混沌特性，为XLPE电缆老化诊断提供了新的依据。     

限制配电线路感应过电压的避雷器布置优化

通常10kV配电线路在不同的间距加装氧化锌避雷器(MOA)以限制配电网事故。为更有效地利用这一提高电网安全的技术,建立了Chowdhuri-Gross模型并运用ForTrain编程计算了差分方程以及在不同间距加装MOA的线路绝缘子闪络时的施感电压,再用施感电压与经验公式求出了安装MOA后线路的闪络次数。计算表明,较之没有安装MOA时线路每200m安装一组避雷器可降低感应雷事故81%。     

特高压交流输电线路中相绕击模拟试验研究

特高压交流输电线路ZBS2型酒杯塔的两地线间距大，因此研究其中相雷电屏蔽性能十分必要。文章采用按63﹕1的比例缩小的线路模型，考虑导线电压，使用更能逼近自然雷电的操作波进行了大量的冲击放电试验，得出了中相绕击的最大高度。根据文中的试验结果可知，换算出的中相临界绕击电流小于耐雷水平，验证了分别采用电气几何模型方法和先导模型方法得到的计算结果的正确性。试验结果还表明，ZBS2型杆塔线路中相有绕击的可能性，但不会导致闪络。     

检测GIS局部放电的小型准TEM喇叭天线

为克服目前气体绝缘组合电器（GIS）局部放电检测外置传感器的缺点,设计了一种外置小型准TEM喇叭天线传感器,它采用介质填充、楔形立体微带和背腔结构优化等技术手段,既可使喇叭天线小型化,又能得到优良的驻波比特性,可方便地从盆式绝缘子处接收局部放电产生的电磁泄漏信号,并能有效抑制周围空间低频电磁干扰。理论计算和实验室实测特...