500 kV电容式电压互感器的运行监视及故障分析处理

为了降低500 kV电容式电压互感器(CVT)故障导致电量计量错误或事故的风险,依据CVT工作原理及特点,结合某水电站运行实例,用正接、反接屏蔽和自激法分析了运行中CVT出现的典型故障和原因,探讨了在日常运行中CVT监视的方法与注意事项,提出了引入在线监测系统和多组态数据平台的建议,该建议的实施大大提高了设备绝缘劣化初期的诊断能力和可靠分析,同时肯定了国产500 kV CVT在某水电站500 kV线路上的成功应用。     

绝缘在线监测中电容式电压互感器的误差校正

对引起电容式电压互感器（CVT）稳态误差的相关因素进行了分析。根据CVT结构及参数建立了用于校正CVT稳态误差的参数模型。将该模型输出电压的误差仿真结果与准确级试验结果进行对比,验证了该模型的有效性。基于该模型提出一种绝缘在线监测中实时校正CVT稳态误差的新方法:通过采集测量绕组的输出电压和各二次绕组的负载电流信号,利用基于Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘拟合算法提取信号中的基波分量,结合CVT参数模型的数学方程确定CVT的一次电压。分析结果表明,该方法能够有效减小因系统频率、CVT二次负载大小及功率因数的变化对CVT比差及角差的影响,为二次监测设备提供高精度的电压信号。     

国内水电站大功率可控硅励磁装置运行情况介绍

一、国内水电站大功率可控硅励磁装置分类 (1)静止式自复激可控硅励磁系统: (a)自复激直流侧并联 (b)自复激直流侧串联 (c)自复激交流侧串联 (d)自复激交流侧并联 (2)静止式自并激可控硅励磁系统: (3)它激式大功率可控硅励磁系统。二、国内水电站大功率可控硅励磁装置运行情况 (1)自复激直流侧并联励磁系统: 这种励磁系统在国内运行较多,取得一定的运行经验。这种励磁系统需要庞大的机端变及串联变,而串联变不带气隙,当副边开路将产生较高的过电压。但是它有串联变     

基于冲击回波法的混凝土厚度测试研究与评价

为探求更好的混凝土厚度现场无损检测方法,运用冲击回波仪对不同龄期、不同厚度的素混凝土试件和钢筋混凝土试件进行测试,研究了激振装置、混凝土强度等级、混凝土龄期、钢筋配置对测试结果的影响,提出了冲击回波法评价混凝土厚度的数学模型和评价方法。研究结果表明:激振装置的选择极为关键,正确选择激振装置可有效规避钢筋对构件厚度测试信号的影响,混凝土龄期与冲击回波波速成正相关关系,引入不确定度评定分量使冲击回波法检测混凝土厚度的准确度得到有效保证。     

超声波法和超高频法在拉西瓦水电站GIS现场试验中的应用

超声波法和超高频法均是GIS设备现场局部放电的主要检测方法.超声波法对自由颗粒缺陷具有较高的检测灵敏度,但对固体绝缘表面及内部缺陷的敏感度较低,且信号传播衰减很大;超高频法对GIS内部的金属尖端放电、接触不良放电、盆式绝缘子上的自由金属颗粒和内部缺陷反映较灵敏.两种方法可互为补充,但不能互相替代.在拉西瓦水电站800 kV GIS设备现场绝缘试验中进行了超声波法和超高频法检测,结果表明,设备完好,无局部放电现象发生,有效地排除了GIS内部绝缘缺陷存在的隐患.     

堆石坝碾压密度值附加质量法测试精度研究

介绍了附加质量法测定堆石坝堆石体密度值的基本原理,通过对附加质量法密度测试的主要技术参数（承压板面积、分级质量和分级数、激振能量）的选择配置与测试精度对应关系的研究,以及该法与传统的挖坑法密度测试值的对比分析,结合洪家渡水电站大坝堆石体现场密度试验与该电站主体工程堆石体密度测试结果,说明了该方法的测试应用效果及特点。     

地质雷达在混凝土路面无损检测中应用

为了快速、高效、准确、无损地检测出混凝土路面及稳水层厚度,文中基于尼尔基水利枢纽工程大坝混凝土路面,采用地质雷达法对混凝土路面及水稳层厚度进行了测试,并采用钻心法对测试结果进行验证和对比,证明了地质雷达法在混凝土路面及水稳层厚度检测中应用的可行性,可为类似工程提供借鉴。     

水轮机压力脉动测试的分析与探讨

介绍了水轮机压力脉动试验中测量位置、测点数量、信号采样频率及采样时间、空化系数等因素对压力脉动试验结果的影响,并提出在进行压力脉动试验时,应增加测点,延长采样时间,提高采样频率,以避免信号遗漏和信号混叠等现象的发生。建议对水轮机的重要运行工况,应增加不同空化系数下的压力脉动试验,以避免在真机运行时可能产生“空化自激”现象,确保原型机组的安全运行。     

强夯法处理湿陷性风积砂土地基评价

工程界关于“湿陷性”的相关规范、研究成果主要集中在黄土,而对于“湿陷性砂土”则存在一定的缺失,可参考工程处理案例很少。以巴基斯坦塔尔沙漠某在建电厂场地地基处理工程为依托,基于强夯前后地基土检测、试验数据分析,对强夯法处理湿陷性砂土地基效果进行评价。试验结果及分析表明:强夯后风积砂土的干密度增大,孔隙比减小,压缩模量提高,基本可以消除湿陷性,是一种快速有效的处理湿陷性风积砂土地基的方法,对类似工程地基土的处理具有很好的借鉴及指导意义。     

一种新型绝缘杆耐压检测装置研制及应用

绝缘杆的绝缘性能直接关系着电力系统检修维护工作人员的安全,目前检测绝缘杆绝缘性能的唯一方法是对其进行交流耐压试验。对传统普通型绝缘杆耐压检测装置进行了改进,在提升其试验效率的同时,还开发了绝缘杆泄漏电流监测功能。对研制的绝缘杆耐压检测装置的试验表明,该装置可以确保绝缘杆检测工作的安全性和可靠性,降低试验工作人员的工作强度,有效提升绝缘杆耐压检测工作的效率,还可以通过新增耐压泄漏电流模块监测其绝缘性能的好坏变化过程。     

基于红外热成像的混凝土坝保温层缺陷检测方法

坝面保温层是保障高寒区混凝土坝长期安全运行的重要工程措施。紫外线照射会使保温层老化,削弱保温能力,引起坝体混凝土开裂,需要及时检测老化的保温层并进行修复。为此,基于红外热成像及图像处理技术,提出了一种非接触式的保温层缺陷快速检测方法。采用红外热像仪采集保温层表面热像图时间序列,对热像图序列进行二维傅里叶变换得到振幅图和相位图。根据像素点的所占比例和分布规律,采用K-means聚类方法对所得到的的振幅图和相位图进行聚类处理,以图像的方差筛选最优的振幅图和相位图,以此识别保温层缺陷。有限元模拟和两类保温层热成像试验的结果表明,这种非接触式的保温层缺陷快速检测方法能够准确地检测保温层中缺陷的大小和位置,可发展为一种适用于实际的混凝土坝保温层缺陷检测技术。     

采用自励短路干燥法处理水轮发电机绕组绝缘下降问题

汾河水库水电站是一座结合工农业放水发电的季节性电站,全年间断性多年平均累计发电自然天数为122d,仅占全年的1/3。发电停机后,待再次开机时,绕组绝缘或多或少会有所下降,达不到正常开机并网的要求,电站多年来皆采用自励短路干燥法处理绕组绝缘下降问题     

The detection of latent defects in the insulation of generators and large electrical machines

It is shown that, for standard tests of the windings of electrical machines subjected to the action of a test voltage, the insulation of the frontal parts and frontal windings inside the phases, and also the positions where the lead rods are connected to the busbars and the winding retaining rings, in practice are not subjected to the action of the test voltage. Moreover, when testing the insulation of the windings with a test voltage, charring of the breakdown channel with destructive lamination of the dielectric barrier of the insulation and the penetration of soot particles along the layers formed occurs. These drawbacks will be completely eliminated by using the KVIS-40 equipment, which enables nondestructive testing of the insulation to be effectively carried out using an increased rectified voltage.     

加筋土结构设计方法及设计安全冗余分析

在加筋土结构设计中, 为减少安全冗余, 节省造价, 可以从计算方法、材料参数和系数这3方面着手考虑。①计算方法, 如果在太多的假设条件下进行, 很容易造成设计保守。可以通过采用更接近实际的计算模式, 充分利用加筋材料, 同时确定一些薄弱点来尽可能减小安全冗余。②材料参数包括土体参数、加筋材料参数, 以及两者之间的相互作用系数。采用排水条件下的土体强度测试方法很重要。加筋材料的强度需要经过正确的加速试验方法, 确定在设计年限中的强度值, 并考虑在这个过程中导致强度衰减的各种因素。③设计采用的系数, 有的是考虑不确定性, 有的是要确保一个安全的结构, 还有的是要确保在设计年限范围内有充分的可靠度。因此在加筋土结构设计中减小安全冗余, 主要应该从计算方法着手, 并且对土样进行适合的抗剪强度试验, 得到可靠的强度值。另外在设计中还有许多的系数可以选取和调整。当设计的结构节省大量加筋材料时, 应该进行使用状态下的验算, 确保加筋材料的工后应变不会超过限值。     

几种河川径流序列突变检验方法的对比

水文序列变异的诊断方法众多,各种方法所得突变结果不尽相同。为避免单种方法检测的不确定性,通过研究比较6种常用突变检验方法,以黄河上游三条代表性河流的河川径流序列变异为案例,对上述方法的基本原理、假设条件和成果合理性进行实证性对比研究,基于此提出突变检验的建议方案。曲线直观类方法适于突变时间范围的勾勒,变异年份须借助统计方法检验;参数统计法与非参数秩检验法各有优点,为避免同类方法的重复,建议各选其一用于突变检测和成果对比;宜严格控制显著性水平检验,当两个或两个以上的检测结果较一致才能议为可信的突变结果。实证研究表明,黄河上游黑河和白河径流序列(1985—2015年)的突变均发生在1993年,洮河径流序列(1956—2015年)的突变年份发生在1991年。研究属多种方法应用于水文序列突变检验的有效范例,可为突变检验相关理论体系的完善和方法的创新提供参考。     

混凝土结构有限元计算中预应力模拟方法及比较

介绍了钢筋混凝土结构有限元分析中模拟预应力的方法并给出相关公式。以块体结构和预应力闸墩为例,对比了不同预应力模拟方法的差异。分析结果表明：荷载法计算精度受预应力筋矢跨比的影响,当矢跨比较大时会有较大误差;节点力法能够模拟任何曲率的预应力筋作用,网格划分合理时计算结果与考虑张拉过程的实体力筋法一致;对于非杆系预应力混凝土结构,需考虑混凝土开裂时应采用实体力筋法,否则可采用节点力法;采用实体力筋法模拟预应力作用时,是否考虑张拉过程对锚固端附近的混凝土压应力影响较大,对其它部位影响不明显。     

基于独立覆盖流形法的板壳与实体单元刚性连接研究

有限元计算中,板壳单元与实体单元之间的连接需要进行特殊处理,且两者在连接处的网格必须匹配。前期基于独立覆盖流形法提出了梁板壳数值分析的分区级数解。在此基础上,研究了板壳与实体单元的刚性连接。由于板壳也采用了实体计算模式,因此与实体之间通过覆盖重叠区域自然连接。基于覆盖任意连接的特性,将板壳插入到实体中形成覆盖重叠区域。实体单元和板壳单元可以各自划分网格,在连接处不必要求网格匹配,有利于前处理工作,在网格划分达到一定密度的情况下能得到高精度的计算结果。通过变截面的悬臂梁算例、球面壳与实体基座连接算例,验证了方法的有效性,并初步展示了曲壳与实体相交曲线的精确几何。此外,还修正了新方法的三维弹性矩阵。     

克服距离保护暂态超越的新方法

暂态超越现象的存在，使得距离保护Ⅰ段的作用受到很大限制，保护范围大大缩小。分析了电容式电压互感器（CVT）和电流互感器（TA）的传变特性，指出了由于CVT和TA传变特性不一致引起的二次侧电压电流非周期分量无法平衡是导致距离保护暂态超越的根本原因。在微分方程算法的基础上，提出了一种通过在电压互感器二次侧叠加一个综合的衰减非周期分量使二次侧电压电流非周期分量基本平衡，从而提高保护精度、改善暂态超越的新算法。由于使用了最小二乘拟合算法，该算法自身就具有很好的滤波特性。经过EMTP仿真和实际现场数据验证，证明了该算法原理上的正确性和可行性，有很好的实用价值。     

管型屏蔽绝缘母线的应用

分析了管型屏蔽绝缘母线的性能及主要特点。由于电网容量的不断扩大,母线电流不断增大,采用管型屏蔽绝缘母线替代传统的常规矩形母线和其它高压母线连接系统,用于发电厂、变电站中发电机或变压器至开关柜或开关柜之间的母线连接系统。从工程实践来看,该技术投资省、安装方便、维护简单。     

堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验方法研究

为了研究堆石混凝土应力-应变全曲线,采用碟形弹簧与钢柱组合成附加刚性元件增强压力机的刚性,研究了碟形弹簧并联与串联联结装置的变形量和刚度以及实现单轴受压端部减摩措施,提出了一种堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线的试验方法。在混凝土压力试验机上进行了堆石混凝土立方体试件单轴受压试验,测得了堆石混凝土受压应力-应变全曲线。试件破坏形态表明,采用的端部减摩措施有效,测得的应力-应变曲线下降段验证了碟形弹簧与钢柱组合装置能够吸收试件破坏时混凝土压力试验机存储的变形能。研究结果为在混凝土压力试验机上进行堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线提供了可行、简便、经济的测试方法。