变电站设备箱体温、湿度场及凝露的数值模拟

变电站设备箱体作为变电主设备重要的组成部分,其安全稳定运行对电网的可靠性至关重要。目前运行在南方地区高温、高湿、高盐腐气候环境中的变电站设备箱体时常会因为内部元器件二次元件老化、锈蚀等问题造成主设备出现故障。而引起二次元件老化、锈蚀等问题的主要原因是变电站设备箱体内部温度、湿度超标,突出表现为箱体内部出现凝露问题。凝露现象的产生主要是因为当相对湿度较高的气体遇到物体温度相对较低的表面时,高温气体降到露点温度后在低温物体表面出现的液化现象。文中基于能量、动量、连续性以及组分守恒定律,将空气考虑为水蒸气和干燥空气的混合物,鉴于潮湿空气的流速相对较低以及压力变化相对较小,将空气视为不可压缩牛顿流体。采用计算流体动力学(CFD)技术,建立了端子箱在热传导、空气对流和水蒸气扩散作用下的温湿场模型,仿真计算温度和湿度的分布规律、露水凝结与温度和湿度的关系。分析温度、湿度和强制通风对凝露现象的影响。数值计算结果表明,由于导体自热,在热传导和对流的条件下,室外端子箱内的空气温度逐渐升高;湿度分布结果表明,进气口的湿度最低,出口处湿度最高,温度较高时的湿度相对较低,环境湿度降低时湿度相对较低,空气流速增大时湿度相对较低。此外,根据计算,文中提出了强制通风、降低环境湿度等实用性防凝露措施。     

空气相对湿度及凝露对中置式开关柜的影响及对策

根据中置式开关柜发生绝缘故障的现象,从空气湿度及凝露的产生、中置柜的结构、除湿装置分析入手,研究空气相对湿度及凝露对中置柜运行的影响,从开关室的大环境、中置柜的小环境及运维检修策略提出防凝露的措施。     

高湿环境下40.5 kV开关柜凝露发展特性与加热器布置方法

高湿环境引起的凝露问题是导致高压开关柜绝缘故障的主要原因之一。为此,在研究KYN61-40.5型高压开关柜凝露发展特性的基础上,提出了一种综合考虑温升大小、温升均匀性、除湿效果和总功耗的加热器布置方法。首先,在人工气候室中开展了高湿环境下开关柜内部凝露发展特性试验;其次,对比研究了不同加热器的有效加热空间和加热均匀性;然后,基于综合评价函数选取最优加热器布置方案并开展了试验验证;最后,结合电磁-流体-温度多物理场数值仿真,探讨了通流对开关柜内部温湿度分布特性的影响和开关柜的受潮凝露机理。结果表明：电缆室电流互感器是易凝露的部位,以支架形式安装的硅橡胶加热器具有最佳的有效加热空间和温升均匀性,最佳加热器布置方法能够在8 h内除凝露且不造成绝缘件的过度加热。研究结果可为高压开关柜的凝露机理分析和加热器布置提供参考。     

高压开关柜温湿度分布的三维数值模拟研究

开关柜内部的温度、湿度剧烈变化将会导致凝露现象的发生,危害电力设备的安全可靠运行。针对40.5kV铠装型移开式户内交流金属封闭开关设备,建立开关柜的简化三维有限元计算模型,该模型中包括了母线、穿墙套管、断路器、触头盒、电缆等元件。该文计算了开关柜在导体正常工作流过大电流时内部元件的温度分布,同时仿真研究开关柜在外界环境相对湿度为0.8时的湿气扩散过程,得到开关柜内部元件的相对湿度分布。仿真结果表明,断路器触头盒表面温度较低,湿度分布较高时,极易发生凝露。此外,通过仿真分析发现采用加热和通风装置可以有效降低触头盒的表面湿度,提高触头盒表面温度,是一种可以减少开关柜内部元件凝露发生的有效方法。加热和通风装置的最优布置方式为同时安装在靠近触头盒和套管的开关柜柜壁上,对于降低触头盒表面凝露的效果优于设置单一的加热或通风装置。     

高压开关柜电缆室温度场分析及在线监测系统构建

基于固体导热微分方程、对流换热方程、辐射换热方程建立NXAIR型开关柜电缆室的热传导、对流及辐射的多物理场耦合数学模型。同时,基于Navier-Stokes方程建立了电缆室内空气流场模型,考察空气流动的散热效果。以上数值计算通过Comsol软件利用有限元方法求解。计算结果表明,由于导电斑点和氧化膜的存在,电缆接头处温度较其他部位偏高,并且空气散热效果甚微,应成为监测重点。基于计算结果开发了一套开关柜电缆室温度在线监测系统。系统用红外传感器进行接头温度采集,以C8051F单片机为核心构建现场监测系统,并且基于Labview平台开发上位机软件,对数据进行有效管理。     

一种配网开关柜防凝露的管理系统

设计了一套配网开关柜防凝露管理系统。在配网开关柜运行的开闭所里设计并搭建了一组温度和湿度监测装置,把监测得到的温度和湿度数据通过GPRS的方式传送到主站管理系统,通过主站管理系统获得的监测装置上传的数据,判断是否向开闭所的除湿装置发送运行命令。通过试验分析表明,该配网开关柜防凝露管理系统可以很大程度地消除开关柜的凝露现象,从而提高配网设备运行的稳定性和效率。     

SDK—NL型高压开关设备凝露控制器

<正> 凝露和污秽造成高压开关设备的绝缘事故在全国从南到北许多地方都发生过,它一直是开关设计和运行人员非常棘手的问题。尽管采取许多措施,但每年因凝露和污秽而发生的事故占相当高的比例。因此,为了减少开关柜的事故,电力部发布了高压开关柜和元部件凝露及污秽试验的技术条件。要求设计时将柜体的尺寸加大以便增加绝缘强度。同时要求加强运行管理,定期检查清理。但这都是被动的解决办法。既增加开关柜的制造成本,又与城网建设要求占地面积小相矛盾,不适应电力事业的发展要求。 凝露产生于比潮湿空气的饱和湿度稍低一点的物体界面上,形成的因素有以下的原因。 1)物体的热传导率大时; 2)构成的物质含湿量高时; 3)热环流率变大时; 4)由于水蒸气的压力差而导致产生湿流的时候; 5)由于物质材料的疏密和材料分子结合度的不同而产生差别的部位会形成凝露; 6)接触物体表面的空气,产生一种临界层,在静止空气的附近产生薄层; 7)物质对于湿气既吸收又放出;当湿气吸入小的时候; 8)难以接受辐射传热的部分,由于表面温度不易上升而容易产生凝露; 9)不易产生对流的部分,热传导就不好,物体的背面和角落部分的静止空气处易形成凝露;     

基于数值仿真的小型化开关柜绝缘件优化设计与布置

针对小型化开关柜中存在的绝缘件结构设计和布置不合理、绝缘效果不理想的情况。首先,针对电场较为集中的触头盒以及母线室穿墙套管区域,利用数值分析方法研究了带屏蔽设计对于电场分布的影响;其次,建立了电缆室触头盒出线部分、 CT相间设置绝缘隔板以及母线室母排搭接处的三维电场有限元分析模型,获得了凝露缺陷对于触头盒出线区域以及CT相间绝缘隔板、屏蔽罩盒对于母排搭接处等局部电场分布的影响。通过量化分析,总结了小型化开关柜绝缘件优化设计与布置的方法,对改善开关柜电缆室、母线室内部电场分布,提高绝缘水平具有参考价值。     

基于电磁-温湿度耦合的三维开关柜温湿度分布仿真研究

开关柜内部温湿度分布是决定其凝露是否形成的关键参数。为获取开关柜内部的温湿度分布,建立了简化的高压开关柜三维仿真计算模型,基于电磁-温湿度多物理场耦合方法,计算了开关柜母线流过正常工作电流时其内部的温湿度分布,研究了加热及通风装置对开关柜内部温湿度分布的影响。仿真结果表明,断路器触头盒表面湿度较高,是容易发生凝露的位置。增加加热和通风装置可有效改善开关柜内部绝缘材料表面的温湿度分布,进而降低开关柜内部凝露的发生概率。     

金属铠装开关柜智能除湿系统设计

采取构建开关柜外围防潮环境和开关柜内部除湿结构,实现开关柜精准除湿的智能控制,控制开关柜内空气湿度,破坏凝露形成条件,彻底解决开关柜设备因受潮、凝露和污秽而引发的放电、跳闸和火灾事故,安全效益和经济效益显著,具有良好的推广应用价值.     

小功率金卤灯再启动特性机理的探讨

利用专门设计的金卤灯再启动特性测试仪记录了金卤灯再启动特性的若干典型曲线，对某些异常特性的发生机理进行了分析，找到了它们与金卤灯内在质量的联系，研究表明通过测量金卤灯的再启动特性可以方便地诊断金卤灯的内在质量。     

Some aspects of technology of use of electrical objects on the basis of methods of short-term forecasting of technical condition

Some aspects of the technology of using electrical equipment on the basis of statistical (stochastic) methods for short-term forecasting are considered. The experimental (calculating) part includes construction and testing of specific forecasting models in order to ground their further application.     

用相似理论设计确定系列电机的主要性能参数

以系列电冰箱（柜）用压缩机的电动机为例,详细介绍利用基本相似理论设计,确定系列电动机主要性能参数及尺寸的方法和步骤,并介绍优先数及其在设计中的应用,解决如何将基本相似理论运用到系列电机设计中的难题,为工程技术人员指明了一条简便,快捷的设计途径,亦为推广应用基本相似理论提供了一个范例。     

加快黄河北干流梯级开发的思考

根据规划在黄河北干流上布置万家寨、龙口、天桥、碛口、古贤、甘泽坡6座水利枢纽工程。北干梯级开发可有效控制和管理黄河的水沙关系、洪水;改善生态环境,使水资源得到合理利用;向华北电网提供大量电力,对秦晋2省工农业、通航和旅游等具有促进作用,并带动地方经济的发展。     

重庆城市照明发展问题研究

城市夜间形象塑造是全国许多城市建设的一个热点,文章结合重庆城市照明发展现状,对重庆城市夜间形象效果、存在的问题,建议等方面作了介绍。     

变电站隔离闸刀触头的检修方法

电网运行中GW4、GW5、GW7等型隔离闸刀触头容易发热,影响变电设备的操作和安全运行;通过分析闸刀触头发热的原因,找出处理发热的办法,以解决触头发热的问题,促进电网安全生产和稳定运行。     

水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造

简述了水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造的必要性,介绍了系统改造方案,指出了系统调试的注意事项,提出了系统改进建议。     

一种考虑了负荷特性的企业电网潮流算法

大型企业电网的负荷特性主要表现为感应电动机群特性,为了改进现在常用的电力系统潮流算法中用恒功率模型来表征节点负荷,不能满足工程精度要求的问题,提出了在对企业电网负荷节点电动机群进行等效变换后,引入负荷特性的潮流计算的思路,在此基础上进行了理论推导,并经过现场实测数据,进行了仿真。仿真结果表明,负荷特性的潮流计算方法符合企业工程精度要求,可以达到提升业电网潮流计算结果在精确度、实用度等方面的要求,具有一定的理论和工程意义。     

动态信号分析仪示值误差测量结果的不确定度评定

介绍了用直接测量法评价动态信号分析仪的频谱幅值和频率指标时,测量结果的不确定度分析和评定过程.讨论了影响频谱幅值示值误差和频率示值误差的测量不确定度的几个主要来源.通过实例,给出了频谱幅值示值误差和频率示值误差的不确定度分析和评定结果.