不同导线排列下500 kV输电线路直升机带电作业平台侵入路径

基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升机作业平台表面的电场强度,基于计算结果给出了不同导线排布下,直升机带电作业平台靠近不同相导线时的最优侵入路径。     

考虑火花效应的接地装置冲击散流特性有限元计算分析

为了计算输电线路杆塔接地装置的冲击散流特性并考虑火花效应的影响,本文结合土壤击穿模型,采用有限元法(FEM)求解了非线性电阻率下的磁准静态方程,模拟了雷电流的地中散流及土壤电离的过程。随后,讨论了土壤击穿模型参数对冲击接地电阻的影响,分析表明:土壤临界击穿场强E_c是影响冲击接地电阻的主要参数,为简化计算并考虑土壤分散性的平均影响,建议取E_c=3 kV/cm,剩余电阻率系数k及电阻率衰减系数n的影响较小,建议取k=7%,n=0. 75。最后,进一步补充计算了垂直接地体、针刺型接地体及实际接地装置的冲击散流特性,为实际输电线路杆塔接地设计与分析提供参考。     

模拟山火条件下导线-板间隙击穿特性影响因素分析

利用模拟山火试验平台,开展导线-板间隙在不同燃烧条件下的工频击穿特性,分析植被类型、燃烧强度、风速和坡度等因素对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:不同类型植被火焰下,间隙的击穿特性差异较大,杉树枝叶和杉树干火焰下,间隙的工频击穿电压分别约下降为纯空气间隙的10%和20%;当火焰桥接全部间隙时,植被燃烧强度对间隙击穿特性的影响较小;随着坡度的增加,火焰间隙的绝缘强度出现大幅度下降。因此,对实际输电线路,需重点关注坡度较大的地方,特别是"V"形山谷位置,更易出现山火引发线路跳闸事故。     

典型植被灰烬颗粒对导线-板间隙放电特性的影响

为分析典型植被灰烬颗粒对导线-板间隙放电特性的影响,利用模拟山火试验平台研究茅草、秸秆、杉树枝叶三种典型植被灰烬颗粒下间隙的交流击穿特性;同时建立仿真模型,系统分析颗粒对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:在交流电压下,灰烬颗粒的存在使间隙的绝缘强度大幅度下降,平均击穿电压梯度约降至纯空气间隙的54%,茅草的灰烬颗粒对间隙交流击穿特性的影响大于其他植被;颗粒的存在会使间隙背景电场发生明显的畸变,长条形颗粒附近的最大电场强度约增大为背景电场强度的10.2倍,当长条形颗粒的长度由15 mm增至25 mm时,间隙的最大电场强度增大约55.7%;颗粒离模拟导线越近,相对介电常数越大,其对间隙电场的畸变程度越大。     

输电线路走廊典型植被火焰绝缘特性测量与分析

山火条件下输电线路间隙的绝缘强度大幅下降,导致线路跳闸事故频发,给电网的安全稳定运行带来了严重影响。文章选取了输电线路走廊易引发线路跳闸的3种典型植被,对其火焰的绝缘特性进行了试验测量,并分析了植被火焰绝缘强度的影响机制;研究结果表明,在植被燃烧强度较大时,3种植被的火焰电阻率均较小,其中,杉树枝的最小,为3 kΩ·m,杉树干的最大,也达到30 kΩ·m,远低于纯空气间隙的绝缘强度;植被火焰的绝缘特性与火焰高度、温度、烟尘浓度、灰分含量等因素有关,而当火焰温度较低时,火焰高度与燃烧强度对植被火焰的绝缘特性影响较大。因此,控制输电线路走廊植被的高度和密度可以从根本上减少山火导致线路跳闸事故的发生。     

螺栓紧固型接触电阻数值拟合及等效方法

接触电阻是影响电气设备电流场与温度场计算的重要参数,本文提出一种基于单位面积接触电阻的金属搭接接触电阻数值计算模型,用于计算不同工况下的搭接铜排的电流密度分布与热功率分布,并试验获得了裸铜排、镀镍铜排单位面积接触电阻与温度及压强的定量关系。利用上述计算模型与试验参数,通过电磁-应力耦合计算分析了搭接面积为60 mm×60 mm、50 mm×50 mm镀镍与裸铜排试品在不同扭矩下的接触电阻,并与测量结果进行了对比,仿真与试验结果最大相对误差7. 00%,证明了计算方法的准确性。此外,该接触电阻模型不仅可以应用到开关柜温度场计算,还可推广到其它材料搭接的接触电阻计算。