SF_6断路器弧触头的关合侵蚀特性

SF6断路器关合操作时产生的关合涌流对弧触头会造成严重的侵蚀。为了研究弧触头在关合情况下的侵蚀特性,设计了模拟的SF6断路器灭弧室,对CuW80弧触头进行了关合侵蚀实验。实验记录了每次的燃弧时间和电流峰值,并计算了100次实验后的质量损失率。每20次关合实验后,拍摄触头表面照片,测量弧触头的接触电阻和工频耐压。最后分析了SF6断路器弧触头的关合侵蚀特性并探讨了侵蚀机理。认为在关合实验中弧触头的侵蚀来源有两个:一个是关合前预击穿电弧的烧蚀,一个是烧蚀后弧触头变软后的机械磨损,并且机械磨损的量占有相当的比例不可忽略。在电流峰值18 kA,燃弧时间2 ms,机构速度7 m/s的情况下,机械磨损过程中的质量损失率大于1.0 mg/C,这也是关合情况下触头质量损失更大的主要原因。     

激光清除输电线路异物时异物烧蚀特性分析

利用高能激光清除输电线路缠绕异物的方法取得了 较好的使用效果。以5种典型输电线路异物 材料为研究对象,建立有限元仿真模型,分析激光烧蚀异物的温度分布及其微观变化规律, 并进行了激光 烧蚀实验。结果表明,激光照射异物时,异物中心到边缘温度逐渐降低,高温的中心部分先 熔化,低温部 分热量积累使温升至熔点熔化,形成“V”形凹坑。在激光加热异物的过程是周向和纵深方 向同时发展的, 且纵深方向发展快于周向的发展速度。激光功率达到200 W时,可以 清除绝大部分有色异物,亮白色异物 也可被清除,激光清除异物的效率在1mm/s至2mm/s之间,激光清除异物的效率较高,此研 究成果为激光 应用于清除输电线路缠绕异物工作提供了重要依据。     

基于IGBT的新型固态直流断路器设计与分析

直流断路器是柔性直流输电系统组网的关键设备,对直流输配电网的安全性、稳定性有着重要的意义.文中提出了一种基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的新型固态直流断路器拓扑,在提高断路器切断电流能力的同时,提高了避雷器和IGBT的使用寿命.通过引入接地引流二极管...     

电缆硅橡胶附件温度和热老化对接头界面压力的影响

电缆中间接头处硅橡胶充足的界面压力是保证电缆接头正常运行的基本条件,而实际电缆及附件运行中的高温和老化会影响界面压力的大小。通过实验测量10 kV冷缩接头两种不同硅橡胶在不同温度和热老化时长下的单轴拉伸力,根据实测数据拟合Yeoh橡胶本构模型,并将材料模型嵌入结构二维轴对称有限元仿真模型,研究过盈量、温度及热老化时长与界面压力的关系。结果表明：界面压力随过盈量增加而线性增加,在相同过盈量下,与常温相比,50、75、100℃下绝缘硅橡胶根部的界面压力增加了9.1%、12.3%、6.4%,半导电硅橡胶根部的界面压力增加了9.2%、16.3%、5.6%,电缆接头在75℃时的界面压力最大。通过建立的基于Arrhenius原理的老化寿命预测模型,预测附件在工作温度为90℃、界面压力大于初始界面压力55%时的使用寿命为28.9年。     

机械式真空直流断路器反向电流频率的选择方法

传统弧后鞘层生长连续过渡模型(continuous transition model, CTM)可以对弧后粒子的运动迁移过程进行研究,且只关注弧后过程,没有考虑燃弧过程对弧后过程的影响。该文把电流过零前的燃弧过程对弧后粒子的迁移运动和扩散衰减的影响体现到传统CTM模型中,建立了改进CTM模型,此改进模型是关于电弧电流频率的函数。通过改进CTM模型,研究发现在50～50 000 Hz频率范围内,频率随弧后鞘层的生长快慢不呈线性关系,而是随着频率的升高鞘层生长先变缓后又变快。随着频率的增加,快速离子和慢速离子在鞘层生长过程中的主导作用会发生转化,当快速离子占主导作用时,鞘层生长较快,相反慢速离子占主导,鞘层生长较慢。研究结果可以指导机械式真空直流断路器中频反向电流频率的选择。     

线激光清除架空线路树障时温度和效率分析

架空线路树障会引起线路跳闸故障,是线路运行的重大隐患.采用高能激光清除架空输电线路下方树障是一种安全有效的清障方式.以6种典型树木类型为研究对象,建立有限元模型,分析点、线激光作用下6种树木的温度分布规律及灼烧效率并进行了点、线激光灼烧实验.结果表明,线激光照射时,树木表面温度从光斑中心向光斑边缘急剧降低,仅在灼烧中心...     

水分对XLPE电缆中间接头电场和击穿电压的影响

中间接头受潮是电力电缆的常见缺陷,水分对接头性能的影响至关重要.通过仿真分析接头受潮时的电场分布,并以XLPE试品为实验对象,测试不同受潮程度下的击穿电压.仿真结果表明:主绝缘外侧的复合界面中,水膜处的电场仅为正常时的20％～60％,但水膜周围电场普遍增大,且随着受潮程度的增加,电场畸变越发严重,易诱发击穿事故;导体外...     

广西农村饮水安全工程运行管护机制与典型示范

介绍了广西农村饮水安全工程建后运行管理的5种体制:水利部门专业管理、乡镇管的供水单位管理、用水合作组织管理、村集体管理以及农户和私人投资者自我管理,论述了这5种体制各自的特征,并以5个典型工程为例,分析每种模式的运营及维护现状和具体操作特点,并根据典型工程运行管护的做法和经验,提出了几点建议。     

基于NSGA-Ⅱ和BP神经网络的杯状纵磁触头结构优化设计

在直流开断工况下,现有常用工频触头需要开断高频反向电流,但其在高频电流下的电弧调控性能还需要进一步研究。该文以工频常用杯状纵磁触头为例,首先对其在1 000Hz电流下进行磁场仿真,发现电流峰值的触头间隙中心可产生3.17mT/kA的纵向磁场,磁场分布极不均匀;然后为了提高磁场强度最大值以及分布均匀度,提出一种基于BP神经网络与遗传算法相结合的方法对触头结构进行优化设计,建立以触头开槽宽度、开槽长度、径向开槽旋转角度、触头杯斜槽高度和斜槽倾斜度为输入,触头间隙中心电流峰值磁场强度最大值和磁场分布不均匀度为输出的BP神经网络模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对杯状纵磁触头的结构参数进行优化。优化的结果表明：当杯状纵磁触头的参数L₁为2.9mm、L₂为18.0mm、θ₁为20.0°、H为17.5mm和θ2为26.0°时,电流峰值的触头间隙中心可产生4.34mT/kA的纵向磁场,不均匀度从6.89减小到3.39,均匀度得到了较大提升,从而可以提高纵向磁场对真空电弧的调控能力。