输电导线高频激励融冰的临界电流分析

根据输电导线覆冰后高频激励融冰的物理过程,基于传热学理论分析了高频激励融冰的热平衡过程,建立高频激励临界融冰条件的物理数学模型,分析了影响高频激励临界电流的主要因素,应用有限元软件Ansys对临界融冰电流的影响因素进行了仿真分析与验证.分析结果表明:高频激励临界融冰电流与环境温度、风速和覆冰厚度有关,环境温度越低或风速...     

对流换热对覆冰导线高频融冰温度分布的影响

根据流体力学的基本原理,应用有限元分析软件ANSYS建立覆冰导线高频融冰时的外流场模型,得到覆冰导线高频融冰时的周围空气流场、压力场分布规律及覆冰导线表面对流换热差异性。分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过电磁与热分析,揭示了高频激励融冰过程呈不均匀非对称融冰规律,覆冰导线迎风侧压力大、温度低,背风侧压力小、温度高,表明不均匀对流换热使覆冰导线背风侧先融化,迎风侧后融化。在环境温度和覆冰厚度一定的条件下,覆冰导线外表面温度随对流换热系数的增大而降低。     

局部对流换热对输电线路高频激励融冰的影响

在覆冰导线高频激励融冰温度场的分析与计算中,局部对流换热对温度场及高频激励融冰模型有很大影响。对此,文中分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过Ansys有限元软件对高频激励融冰模型的电磁场和热分析与计算,揭示了局部对流换热对高频融冰模型温度场及其迎风侧和背风侧的影响,表明了局部对流换热使导线背风侧覆冰先融化脱落,迎风侧覆冰后融化脱落。覆冰导线外表面的温度随对流换热的系数增大而下降,下降速度随对流换热系数增大而减缓。该研究成果有利于进一步改进和优化高频激励融冰计算模型。     

500kV超高压输电线路负荷交流融冰研究

输电线路融冰方法的研究对提升输电线路运行可靠性具有重要意义.首先,基于热传学分析了负荷交流融冰热力学特征,建立了500 kV架空输电线路JLHA3-425铝绞线覆冰模型.然后,仿真分析了施加融冰负荷电流时覆冰导线温度分布,获取了了风速、环境温度、冰层厚度对融冰电流和融冰时间的影响,并通过安双5375和安岭5376超高压...     

输电线路中频融冰频率与热功率均匀度分析

输电线路的覆冰会引发线路过负载、绝缘性能降低、杆塔倒塌、导线舞动等事故,而主流的短路融冰方法都存在着不可克服的缺陷;为此在高频激励新型输电线路融冰方法基础上,针对其在冰层介质损耗角正切值较小时电源频率过高的问题,提出了以牺牲一定融冰热功率均匀度为代价的中频融冰方法。首先基于均匀传输线理论,以长为100 km、电压等级为220 kV输电线路为例,搭建覆冰线路均匀传输线等效电路模型;继而分析沿线电压、电流和功率因数分布规律以及融冰频率与热功率均匀度的相互影响;最后提出输电线路中频融冰最佳电源频率的确定方法。仿真结果验证了所提方法的有效性与实用性。     

输电导线高频临界融冰影响因素研究

基于传热学理论分析了输电导线高频临界融冰状态时热平衡,探索了高频融冰临界电流和融冰时间的计算方法,应用有限元软件ANSYS对相关影响因素进行了分析。研究结果表明：临界电流和融冰时间受风速影响较大,近似呈正线性相关,与环境温度近似呈负线性相关。融冰时间随覆冰厚度的增大而呈线性增加,但覆冰厚度对临界电流影响较小。本文研究成果为高频融冰技术在导线融冰及电网融冰科学调度方面的应用提供了理论依据。     

考虑冰层下移的输电线路高频融冰温升影响因素分析

高频融冰热效率高，具有实现输电线路在线融冰的发展前景，揭示融冰过程中温升与环境等因素的变化规律对于实际应用具有重要意义。文中建立了覆冰线路高频融冰模型，重点考虑了冰层下移时环境温度、风速和覆冰厚度等因素对冰层内表面温升的影响。研究结果表明：在融冰过程中，对流换热强度影响冰层内表面温升速率，风速降低、环境温度升高，对流换热强度减弱，温升速率均增大，但温升速率随覆冰厚度增大而减小。因而选择合适的环境条件和覆冰厚度时机进行融冰能有效提高温升速率和缩短融冰时间。     

基于3D有限元模型的架空输电线路融冰电流计算

给出了架空输电线路直流融冰所涉及的两个重要参数:最小融冰电流和最大允许融冰电流的概念及计算方法。基于有限元法,以500kV架空输电线路常用的LGJ300/40钢芯铝绞线为模型,建立了覆冰导线3D热-电耦合仿真模型,计算出不同气候条件下、不同覆冰厚度的最小融冰电流,以及导线正常运行所允许的最大融冰电流,讨论了各种气候情况下融冰电流调节裕度,总结了最小融冰电流随环境条件和覆冰厚度的变化规律,可为运行人员提供重要的决策依据。     

输电线路高频、高压激励融冰技术研究

针对2008年南方电网50年未遇的罕见冰雪灾害情况,介绍了国内外输电线路高频、高压融冰有关理论及当前研究状况.参照110 kV输电线路建立融冰仿真计算模型,对不同线路长度、频率、冰介质参数进行仿真计算,对融冰设备的设计、制造进行了初步分析,提出了需要进一步研究的问题和研究思路.     

基于置信区间的高压输电线路融冰时间等权平均研究分析

导线的覆冰是我国南方地区输电线路常见的自然灾害,电热融冰技术是输电线路除冰的主要方法之一。高压输电线路的电热融冰是多物理场的非线性过程,融冰时间的长短受多种因素的影响,是关系到融冰效率的一个重要参数,本文用置信区间的等权平均对融冰时间进行分析研究,建立适合导线融冰分析的3自由度覆冰模型,确定出融冰时间的置信区间以及等权重平均值,并总结了覆冰厚度、导线温度、环境温度、以及对流换热系数等多种边界条件对LGJ-90/25、LGJ-300/40以及LGJ-500/45型雨凇导线等权重平均融冰时间的影响,为高压输电线路的融冰技术的应用和发展提供理论的分析方法和依据。     

具有快速响应的电磁流量计高低压励磁系统

为了提高方波励磁频率,以便在浆液测量中克服浆液噪声的影响,提出基于能量回馈和电流旁路的电磁流量计高低压励磁控制方案。通过采用高低压切换的方式,加快方波励磁过程中励磁电流的恒流控制响应速度;引入电流旁路电路,实现励磁电流的响应超调;采用能量回馈电路降低电路能耗。经实验验证,该励磁系统能够显著加快励磁电流的响应速度,恒流控制响应速度提升400%,励磁电路工作稳定可靠,励磁恒流控制精度高,系统的能量回馈电路效率达78.2%。     

输电线路激励融冰的阻波方法研究

高频高压激励融冰是一种实现输电线路在线不停电融冰的方法,然而在输电线路应用高频高压融冰的技术中,既产生激励融冰的高次谐波,又由于激励源内部的电力电子元件产生大量的低次谐波会降低电能质量。对此,针对一种18 kV/40 kHz高频高压激励融冰方法设计一套线路阻波方法,在输电线路两端串联接入高频阻波器,采用单频阻波器原理将40 kHz的高频信号限制在高频融冰通道内;对于激励源产生的低次谐波则利用并联有源电力滤波器,确保电能传输质量。仿真结果验证了该高频融冰线路阻波方法的可行性。     

基于高频谐振集肤电流法的线路除冰研究

针对现有线路除冰技术的缺陷,提出了基于线路集肤效应现象和串联谐振原理的谐振集肤电流融冰法.该方法通过提高线路融冰电流的频率来加深线路的集肤效应,使线路单位长度的电阻显著提高,即在相同的发热功率要求下可减少线路的传输电流;同时控制传送电流频率在线路等效电感和串入谐振电容器的谐振点处,使线路变为纯电阻性负载,完全消除线路的无功电流传送.简要论述了级联型除冰装置的具体构成及其主要的控制方法--载波相移空间矢量PWM调制法、自适应频率控制、分相控制,并给出了装置具体的线路连接运行图.实例计算表明,提出的谐振集肤电流融冰法可以有效地减少线路的过电流危害,同时也提高了线路的功率传送效率.     

基于调压整流的配网线路直流融冰方法及其装置研究

目前配网线路主要采取的人工除冰方法进行融冰,无法迅速有效地实现除冰。在统计分析湖南部分地区配网线路的型号和长度的基础上,根据各种线型的最小融冰电流和最大融冰电流,经过融冰电压等计算,提出了基于调压整流的直流融冰方法。研制了相应的移动式直流融冰装置,有效地解决了冰灾发生时2 km以内长度的任意线型配网线路的融冰问题,能够显著地降低电力设施受冰冻灾害破坏的损失。     

输电线路除（融）冰技术可行性比较

目前已应用和正在研制的除冰技术有40余种,按照原理可分为热力除冰、机械除冰、自然被动除冰以及其它除冰方法,这些方法都存在着不同程度的不足,评价其可行性需综合考虑多方面因素。     

交直流输电线路热力融冰技术分析

针对输电线路覆冰严重影响电力传输可靠性的问题,对多种热力融冰技术进行了研究。阐述了热力融冰技术的基本原理,重点介绍了热力融冰技术中交流融冰和直流融冰的方法,以及国内各种交流融冰方案和直流融冰装置的研究进展。通过对比各种交流融冰方法的特点,以及应用于交流线路与直流线路的直流融冰装置的特点,划分了几种融冰方法各自的适用范围,并对未来直流融冰装置的发展进行了探讨与展望。     

方波激励下纳米晶体铁心损耗模型建立与验证

为了实现电力机车小型化轻量化的发展要求,国内外专家考虑通过采用提高变压器的工作频率减小变压器整体的体积和质量。铁心作为高频变压器的关键部件,可以准确计算铁心损耗,对中高频变压器的设计和优化具有重要作用。针对高频变压器铁心通常是工作在方波或脉宽调制(PWM)波等非正弦激励下的特点,对传统Steinmetz损耗计算模型进行了优化改进,给出了考虑磁密的变化率及波形系数对损耗的影响的Steinmetz改进损耗模型。同时,为了提高损耗模型在不同特征频率下的通用性,进一步对损耗模型系数的非线性进行研究,给出了模型系数随频率变化的非线性函数。最后,利用有限元计算结果同实物测量结果进行比较,证明了所提损耗模型在方波激励下对纳米晶体铁心计算的准确性。     

采用梳状带通滤波的电磁流量计信号处理系统

提出采用梳状带通滤波和幅值解调的方法,处理高频矩形波励磁下电磁流量传感器输出信号,有效地抑制了各种噪声的干扰。对算法进行了仿真研究,确定梳状带通滤波器的带宽。选用DSP芯片,研制了数字信号处理系统,实时实现上述处理算法。进行了水流量标定实验,结果表明本文所研制系统的测量精度优于0．3％,满足工业测量的要求。