特高压交流输电线路重覆冰区地线支架设计研究分析

根据重覆冰地区线路工程的设计经验和数据分析,对正在设计的特高压交流输电线路重覆冰区脱冰跳跃特性进行了研究。分析了不同档距、不均匀覆冰时的导地线静态和动态的接近情况,提出了特高压交流输电线路重覆冰区导地线的脱冰跳跃分析结论及重覆冰区杆塔地线支架布置要求,为后续工程设计提供参考。     

基于脱冰跳跃和电晕条件下的特重冰区特高压交流输电线路地线支架高度研究

为减少脱冰跳跃和电晕对特重冰区特高压交流输电线路安全稳定运行的不利影响,需分析地线支架高度的制约因素并合理确定其高度。对40 mm、60 mm特重冰区特高压交流输电线路导地线脱冰跳跃、地线电晕、线间距离、保护角、水平偏移等方面进行分析,提出1000 kV特高压交流输电线路地线支架高度制约因素、计算方法及结论。经研究,在40 mm、60 mm特重冰区,1000 kV特高压交流输电线路耐张塔脱冰跳跃控制的地线支架高度小于电晕控制条件下的地线支架高度,地线支架高度主要由地线电晕条件控制。40 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m,60 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m。     

1000kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃特性

导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,将导致导地线间或导线档中空气间隙的减小,严重时引起闪络;特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压输电线路导线脱冰跳跃的考虑对于导线排列,杆塔选型,档距配置等都有重要意义。为此首先进行了单导线覆冰脱落模拟试验研究,研究了不同档距组合、不同脱冰方式下的导线脱冰跳跃规律。还通过计算机仿真的方法针对试验工况进行数值模拟,仿真计算与模拟试验的结果具有相同的规律性。建立了适用于1000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,分析了连续档数、档距组合、档距大小、导线机械参数因素对特高压同塔输电线路脱冰跳跃的影响。分析了15 mm覆冰情况下特高压线路导线脱冰跳跃水平。研究表明,在15 mm覆冰及以下时,特高压同塔双回输电线路相间导线不需要水平偏移,在导线发生脱冰跳跃时线路也能安全运行。     

基于微气象监测的输电线路覆冰动态过程估计模型

导线覆冰与脱冰跳跃威胁输电线路的安全运行,因此实现线路覆冰增长与脱冰跳跃动态过程实时趋势估计,对运维检修决策有很大意义。在现有覆冰增长与脱冰跳跃的影响因素研究基础上,提出了基于微气象监测数据的输电线路覆冰及脱冰跳跃发展趋势多时间尺度动态估计模型。以新疆电网某线路运行记录为例进行了建模分析,所提模型与实际运行结果及其他方法对比测试表明,该方法可较好地估计输电线路覆冰增长及脱冰跳跃过程,实用性强,可用于输电线路覆冰及脱冰跳跃监测、越限告警,作为电网调度运行及线路运维检修决策的参考。     

悬跨比对输电线路脱冰跳跃动态响应影响

输电线路脱冰跳跃会使导线大幅度上下摆动,对绝缘子串、金具、铁塔等造成较大的动态拉力,可能引起机械事故,而输电线路脱冰跳跃动态响应剧烈程度与悬跨比有关。为此搭建耐张段输电线路脱冰跳跃试验平台,进行不同悬跨比下均匀脱冰试验。首先利用位移采集模块及动态张力采集模块获得导线脱冰跳跃动态响应数据;继而采用集中荷载法,分析脱冰跳跃最大高度、振动幅值衰减特性,研究动态张力及其衰减特性,探讨悬跨比对脱冰跳跃响应的影响。实验结果表明,增加悬跨比可使导线跳跃能力减弱,能量消散加快,从而提高线路抗冰能力。     

间隔棒对塔线体系脱冰跳跃的抑制研究

输电线路电力事故主要由导线微风振动、导线舞动和覆冰导线脱冰跳跃3种情况引起。其中覆冰导线脱冰跳跃使得导线跳跃较大的幅度,导致相间间距不足引发电气事故,且较大的导线跳跃易引发机械事故,在三相导线呈竖直排列的线路中,脱冰跳跃引发的危害尤为严重。针对三相导线呈竖直排列的输电线路,建立输电铁塔一线一相间间隔棒体系的三档有限元模型．当覆冰导线脱冰跳跃时,在不同的脱冰相组合下,研究相间间隔棒对塔顶位移的抑制规律,并对几种相间间隔棒布置方案进行研究。得出在档距的2／9、1／2、7／9处加装相间间隔棒是最优布置方案。     

大档距/高差线路非均匀覆冰下的脱冰跳跃特性研究

冰区输电导线上的覆冰脱落会减小绝缘间隙,可能引发闪络跳闸,威胁线路安全运行。针对目前基于有限元法的非均匀覆冰下导线脱冰跳跃特性研究的不足,采用有限元方法建立3档四分裂导线计算模型,研究非均匀覆冰和均匀覆冰对导线脱冰跳跃特性的影响,分析非均匀覆冰导线在档距、高差、覆冰厚度等参数下对最大脱冰跳跃高度的影响规律,并对现有经验公式进行改进。结果表明,最大脱冰跳跃高度与非均匀覆冰密切相关,非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃高度可能大于均匀覆冰下的脱冰跳跃高度,且最大脱冰跳跃高度所在位置可能不在档距中点,更容易引发闪络跳闸事故。因此,所提非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃特性对重冰区线路绝缘设计具有重要工程价值。     

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。     

500kV二自线新金具设计简介

此文针对二滩至自贡５００ｋＶ输电线路经重冰区和特重冰区出现特重冰载荷、脱冰跳跃和绝缘子串翻卷的情况，介绍了与特强钢芯铝合金导线配套用的新金具的设计成果。     

风荷载对输电线路导线脱冰跳跃高度的影响*

针对某500kV四档四分裂原型线路建立有限元模型,采用非线性有限元数值模拟方法研究风荷载对输电线路脱冰跳跃高度的影响,考虑脱冰瞬间气动外形及气动力参数的改变引起的风载突变,通过对不同冰厚和不同风速条件下输电导线脱冰动力响应结果的分析,得到了输电导线最大脱冰跳跃高度与脱冰前后静止状态弧垂差之间的函数关系。利用二元回归分析拟合出了输电导线考虑风荷载作用下的最大脱冰跳跃高度简化计算公式,利用该公式可更精确地计算输电线路导线及导地线之间的安全间隙,具有一定工程实用价值。     

汽水分离器性能和结构设计特点

介绍了汽水分离器的主要功能和作用,按其使用条件和功能指标等特殊要求,对比各种工况下的运行特点,确立了汽水分离器材料的选取原则。根据汽水分离器的分离指标和汽水分离器的总体性能,制定了性能设计和结构设计方案,分析了汽水分离器运行的工作流程,明确设计中设备直径与容积的选取原则,特别对汽水分离器中的分离元件,指出了设计及控制方面的重要性。     

世界能源与电力宏观指标分桥--论4个"E"的关系

经济社会的发展离不开能源。电力作为一种高效、清洁、方便的能源利用形式，正越来越广泛地应用于经济社会的各个方面，电气化程度已经成为一个国家经济社会现代化水平的重要标志。根据1990—2000年世界能源、电力的统计数据，分析能源、电力消费与经济发展之间的关系，说明了电力在能源利用和经济社会发展中的重要作用；通过我国与世界其它国家和地区之间宏观能源、电力指标的比较，分析我国能源、电力消费的发展趋势。     

共轴折叠双旋翼无人机姿态测量实验与分析

针对小型共轴折叠双旋翼飞行器结构特点、飞行原理进行分析,研究无人机运动学和动力学特性并建立数学模型,建立了无人机飞行器半实物飞行的动力性能和姿态角测试平台。该平台对飞行器机械振动、姿态角和噪声等性能分析。通过测试实验分析无人机不同旋翼转速产生的机械振动和噪声等特性,以及对陀螺仪和加速度计等MEMS传感器姿态解算结果的影响。测试实验表明：随着转速的增加振动幅度有所增加,该振动特性对噪声模型的建立和评估对无人机鲁棒性和抗干扰性提供新思路及有益借鉴。     

特征流量级对窜沟形成和发展影响的数值研究

分汊河道心滩常常出现窜沟,使滩体活动性变强,影响河势稳定。窜沟的形成与发展主要是对不断变化的径流流量的综合响应,为了探究窜沟对于不同流量级径流响应的敏感程度,基于平面二维水沙耦合数值模型,研究不同流量级条件下初始为完整高大心滩的冲淤过程,数值再现了窜沟的形成和发展。研究表明,窜沟的形成与发展和特征流量紧密相关：①流量较小、水流不能漫滩时,水流走心滩左右两汊的主槽,窜沟无法生成;②中等流量、水流能漫滩,但滩面水深较小时,左右两槽水流交换在低洼的滩面发生,冲刷生成窜沟;③在大流量下,心滩基本没于水下,左右两槽水流交换减弱,没有窜沟生成。研究结果还显示,在不同的特征流量下,窜沟发生的位置会有摆动,且窜沟生成和发育的特征流量的量级在一定程度上取决于滩体的平面形态。在分汊河道心滩滩体稳定性研究方面,方法及结论具有参考价值。     

引入HoloLens进行信息融合与数据挖掘的新型巡检方式及体验

当前变电站的各类巡检方式大都存在着信息获取不全面问题,主要体现在巡检信息不能得到妥善保存或巡检系统无法及时获取SCADA数据。随着智能电网的发展,电力大数据在设备状态估计等方面有着越来越多的用途。由此形成了智能巡检系统对数据的需求与获取数据不全面之间的矛盾,信息融合与数据挖掘就变得尤为重要,泛在电力物联网概念可以应用到巡检领域中去。采用混合现实设备HoloLens进行变电站巡检,以HoloLens连接人与物,其作为移动的人机交互接口,无缝连接数据与现实,采用智能技术获取和存储巡检数据并能调用SCADA数据,实现数据流的联通。基于此全面信息,系统对设备进行状态评估和故障率计算并为巡检人员提供辅助信息,以提高巡检质量和效率,获取新的巡检内容和巡检体验。最后对巡检人员反馈的用户体验结果进行模糊综合评价,取得了理想的效果。     

基于镜像地磁方向磁分量的单条地下电缆管线定位方法

城市地下电缆管线位置的探测与埋深的计算对于城市安全与规划建设具有重要的意义。然而,由于各种原因造成了对于城市地下电缆定位信息的缺失,存在安全风险。文中在地磁场磁化模型基础上,提出了一种用于解算电缆管道位置与埋深的方法,并对电缆管道常见的单管敷设与排管敷设情形进行计算验证及补偿,可以对电缆单管及排管管道实现简单快速的检测与定位。首先根据地磁方向与磁异常方向的重合性确定管道位置的一维信息,再利用镜像地磁方向磁分量信号确定管道位置与埋深,通过对排管情形的仿真,利用投影曲线的畸变程度校准了排管情形下的计算误差。通过实验验证了该方法用于电缆管道检测的有效性。     

基于定频控制的对称式倍压整流输出两级式变换器

针对高压输出、宽负载变化的行波管(TWT)电源,提出一种基于定频控制的Buck+半桥LLC倍压谐振两级式DC/DC变换器。该变换器通过定频控制解决了变频控制时磁性元件的优化设计问题,并通过合理地选择LLC的工作频率,使LLC的开关管和整流二极管在全负载范围内分别实现了ZVS和ZCS。通过对传统的Cockcroft-Walton倍压整流电路进行改进,得到对称式倍压整流电路,有效地降低了输出电压纹波和电压跌落,却不用增加器件的数量,更适用于高压、小电流输出场合。首先利用电容充放电原理对任意方波输入的倍压整流电路进行定量分析,得到输出电压纹波和电压跌落的公式。其次,从时域对LLC进行详细的稳态分析。然后,对两级式变换器进行优化设计,并给出定频LLC的优化设计方法。最后,通过实验验证了以上分析的正确性。     

水权交易机理分析

在我国，随着经济的发展，水资源的供需矛盾日益突出。本文从水资源的特点出发，提出由于水资源的生命性、竞争性以及负外部性，基于明确产权的水权交易是实现水资源的合理高效配置、解决供需矛盾的有效手段。本文对水权交易的前提、基础、依托、原则、形式等进行了探讨，加之实例分析，进而解析水权交易的机理。     

面向可靠性提升的关联规则驱动下配电网投资规划优选模型与方法

随着清洁能源的接入、供需交互的加深,当前计及完备潮流方程与网络安全约束的投资规划优化模型在面对大量改造措施决策时,存在计算繁琐、收敛性差的问题。提出了一种基于改造措施与可靠性指标关联规则取代潮流与网络安全约束的配电网投资规划优选模型与方法,该模型中配电网可靠性指标与改造措施间的关联关系通过选择合适的机器学习算法实现。分析了可靠性与改造措施的关联规则,分别以可靠性提升最大和投资费用最少为目标建立基于关联规则驱动的配电网投资规划优选模型,考虑各类改造措施对配电网可靠性指标的提升效益,实现配电网投资规划方案优选。通过实例验证了所提投资规划优选优化模型和求解方法的快速性、可行性与有效性。     

运行中的电力变压器油箱表面振动信号的研究

变压器绕组和铁心是发生故障较多的部件。通过对电力变压器空载试验及负载试验时分别测量油箱表面的振动信号，从而得到铁心及绕组的振动信号，为开展变压器绕组及铁心监测与诊断方法的研究提供了十分重要的依据。本文提出了对实际运行的电力变压器油箱表面的振动信号进行测量，比较分析变压器型号、传感器测量位置等对测得的振动信号的影响；当缺乏历史数据时，可以通过和同型号变压器或上下对称位置处的振动信号比较来判断绕组或铁心状况；并且通过对传感器安装位置发生偏离时测得信号的比较分析，提出了测点的布置与以往数据相比，相差半径范围不应超过5cm的结论。