直流GIL绝缘子表面电荷研究现状与展望

绝缘子表面电荷积聚是制约直流气体绝缘输电线路(DC-GIL)发展的主要因素之一。针对目前表面电荷的产生、输运、积聚和消散机理的相关研究还存在较多不足之处。本文从表面电荷积聚机制、离子流场理论模型、表面态物理化学结构及其影响因素、SF_6气体空间中的离子种类以及电场强度和环境等对气体离子输运参数的影响等方面综述了直流GIL绝缘子表面电荷积聚机理研究的局限性和对策,并从固-气界面动态分析、环境友好替代气体在直流GIL中的应用等方面对未来直流GIL绝缘子表面电荷研究的重点进行了展望。     

温度和正极性电压对直流GIL盆式绝缘子表面电荷积聚的影响

直流GIL盆式绝缘子表面电荷积聚是导致绝缘子沿面闪络电压降低的主要因素。为此基于不同温度和正极性电压研究了直流GIL盆式绝缘子的表面电荷积聚特性。在绝缘气体电流密度与场强、绝缘子固体电导率与温度的非线性关系基础上,建立了绝缘子表面电荷积聚时变数学模型;通过该模型研究了不同温度下盆式绝缘子表面电荷积聚特性,以及绝缘子表面电荷积聚在不同正极性电压下的主导机制。研究结果表明:电压和温度是表面电荷积聚中气体电导和固体电导平衡的主要影响因素之一;1 kV直流电压作用时绝缘子气体侧电导占主导地位,而且表面电荷密度随温度升高而减小;400 kV直流电压作用时绝缘子固体侧电导占主导地位,而且表面电荷密度随温度升高而增大。另外研究了在400 kV电压下表面电荷积聚对绝缘子表面切向电场的影响,结果表明绝缘子上下表面的最大切向电场强度随着表面电荷积聚从初始到稳态的过程而逐步增加,而且温度越高,稳态时的最大切向电场强度越大。因此表面电荷积聚是使绝缘子沿面电场强度增大的主要因素之一,温度加剧了表面电荷积聚的程度,从而致使表面切向电场强度进一步增大。     

直流均匀电场SF_6气体电流密度改进数学模型研究

在直流均匀电场下,SF_6气体的电流密度可分为欧姆电导区、饱和电流区和电流激增区。传统欧姆电导区和饱和电流区的数学模型忽略了空间复合和极板复合同时存在的微观过程,电流激增区数学模型由于电离系数随着温度、气体种类等的动态不稳定而在应用中受限。因此,考虑离子产生、空间迁移、空间复合、扩散及碰撞电离等微观过程,提出了SF_6气体直流电流密度的改进数学模型,并对传统模型和改进模型的三区分界电场强度进行了仿真计算。结果表明,改进模型的计算结果更符合电流密度分区的定义。     

基于风电消纳的多类型储能系统联合经济调度

为使电力系统尽可能提高风电接纳能力,建立了基于风电消纳的实时失调成本模型,考虑到安全性、环保性,分别构建了基于风电-火电调度总成本模型和基于风电-火电-联合储能系统调度总成本模型,并采用HS-PSO混合算法求解调度总成本模型。算例仿真结果表明,抽水蓄能电站、蓄电池和超级电容器混合储能系统在增加经济效益、提高风电接纳能力方面优势明显;同时验证了储能系统容量与弃风率的关系,为含风电并网运行的系统经济调度提供了依据。     

留渣双渣法冶炼工艺研究

留渣双渣法较常规单渣法在转炉质量与成本控制方面均有较大的优势，是实现深脱磷、少渣冶炼及低成本冶炼的一项重要措施，但对冶炼周期有一定的影响。本文从转炉脱磷率、成本以及冶炼周期等方面将留渣双渣法与单渣法进行对比，结果表明采用留渣双渣法后转炉脱磷率可提高10%,石灰消耗降低10%～20%,总渣量降低27 kg/t,钢铁料消耗降低11 kg/t,氧气消耗降低1 m³/t,同时通过提高供氧强度以及优化溅渣工艺可将对冶炼周期的影响控制在4 min以内。     

LF-RH生产超低碳钢种生产实践

超低碳钢种生产成分要求w(C)≤0.015 0%。传统RH生产超低碳钢种工艺多采用RH—连铸单联工艺路线生产超低碳钢工艺稳定性差,生产不稳定。本文根据日钢实际生产情况,介绍一种新型生产工艺,通过LF-R H工序的工艺优化、关键点控制,对成分、钢水可浇性等方面进行攻关,成功试验LF-R H工艺生产超低碳钢种的可行性。为超低碳钢种生产工艺的多样性、成熟型提供新的思路。通过LF-RH生产工艺碳成分稳定控制≤0.015%,RH钢水出站钢渣w(Fe+MnO)≤2%等关键指标稳定可控。     

提高转炉护炉效果的实践

从转炉耐材的损害机理入手,分析了耐材的损耗机理,探讨了炉渣的优化机制,对炉渣的组成及渣料的使用进行优化,对溅渣的工艺进行了改进,实现了转炉护炉的提升,延长了转炉的使用寿命,降低了耐材的损耗,降低了转炉工序的成本。