一次自然雷击过程的光学观测分析

雷击过程光学观测是研究雷击放电物理过程最直观的手段,长期坚持开展自然雷击放电光学观测有助于改善我国雷击光学观测数据匮乏的现状。鉴于此,分析了一次下行先导并未与迎面先导相连接的雷击放电过程的光学观测结果。根据观测结果,获取了下行先导和迎面先导的发展轨迹,计算得到了先导发展的特征参数,包括:负极性下行先导2维发展速度为(1.98~7.28)×105 m/s,平均值为3.78×105 m/s;正极性迎面先导2维尺度达到56.99m,2维发展速度为4.8×104~3.08×105 m/s,持续时间为(462.5±18.5)μs。由于观测对象高度接近我国特高压同塔双回输电线路杆塔高度,观测的迎面先导发展过程可为这类线路的防雷设计提供参考。对下行先导未与迎面先导相连接的原因进行了初步分析,证实了在下行先导发展随机性的影响下,迎面先导起始并不能保证成功拦截下行先导。最后对未来开展自然雷电光学观测研究应采用的观测方法提出了建议。     

负地闪先导-回击过程的光学观测和分析

为了解闪电先导传输的过程以及雷电灾害产生的机理,利用高速摄像观测自然闪电的资料,结合地面电场变化观测,分析了27次自然负地闪先导-回击发展过程的特征。结果表明:>90%的负地闪首次回击前下行梯级先导具有明显的多级分叉现象,随其下行发展,接近地面时分叉逐渐增多,先导的发展速度为104~105m/s量级;约30%(8/27)的地闪具有多个接地点;约44%(12/27)的地闪具有多次回击,其中回击次数最大值为13,回击次数>10的地闪有4次;多接地闪电中有62%(5/8)具有多次回击,但发生多次回击的接地点均只有1个,其余的接地点均只发生1次回击。     

基于高速摄像观测的风电场雷击风机发展过程和特性分析

该文主要分析张北风电场风机自然雷击过程的高速摄像光学资料,该雷击风机事件共发生了七次回击过程,有两个主要的闪电通道.前三次回击和后四次回击分别在不同的闪电通道进行.在回击之间出现了多次的企图先导,回击前的先导都是无分支的直窜型的先导.七次回击前的先导都在2ms内发展到回击,先导的平均二维发展速度都在106m/s数量级及以上,其中第五次回击前先导的平均发展速度最快,大于1.1×107m/s,第六次回击前的先导发展速度最小为2.62×106m/s.七次回击中第四次回击的相对发光总量最大,第三次相对发光总量最小.各次回击的相对发光总量和回击前的截止时间随回击次序的变化呈明显的线性正相关,各次回击的相对发光总量和回击前的先导平均发展速度呈相反的发展趋势.     

广州地区地闪放电过程的观测及其特征分析

为了比较系统地认识和理解地闪放电的特征,利用高速摄像机和闪电电磁场观测设备对广州地区的地闪放电过程进行了光、电、磁综合观测。分析结果表明:1)地闪预击穿过程由呈双极性的大脉冲簇组成,80%以上的脉冲的初始极性与其后的回击极性相同;2)负地闪首次回击前的下行梯级先导均表现出较多的分叉,平均发展速度为105 m/s量级,在向下发展过程中速度增加,通道亮度也逐渐增强;3)当下行先导接近高建筑物时,在高建筑物上常常激发产生出多个上行先导,不管是上行连接先导还是上行未连接先导,均可以发展传输上百m,甚至达到几百m,2维平均发展速度均在104～105 m/s量级;4)72%的负地闪具有多次回击,且有3次回击的比例最高,约为25%,回击之间的时间间隔主要在100ms之内,但最大可达500ms;5)在人工触发闪电中直接测量的回击电流峰值在6.67～31.93kA之间;6)65%的负地闪含有连续电流过程,41%的回击后跟随有连续电流,连续电流的持续时间在1～358ms之间;7)连续电流中的M分量持续时间主要集中在3ms以内,相邻M分量之间的时间间隔主要分布在0～10ms之间,2/3的第1个M分量起始时间与回击起始时间之间的时间间隔<2ms。     

雷电先导放电的三维数值模拟与应用

雷电先导放电的数值模拟是反映雷电先导发展和雷击规律的一种重要手段。为提高雷电先导放电三维数值模拟的空间分辨率,将修正的介质击穿模型与计算区域的边界条件相结合,建立了一种具有双概率指数和双击穿发展阈值的雷电双向先导发展概率模式,实现了雷电先导放电在50m空间分辨率的三维数值模拟。通过比较自然界中雷电放电与模拟结果的分形维数和先导临近时地面电场峰值的增强情况,验证了该模拟方法的合理性。最后应用上述数值模拟技术,并结合数值内插方法建立了地面防雷装置防护性能的评估模型(空间分辨率为1m),分析了单根避雷针系统附近的雷击概率分布及其保护范围,其结果与折线法规定的保护范围基本一致。     

雷击输电线路上行先导起始与发展特性模拟试验研究

上行先导是分析雷电绕击输电线路的关键因素之一,由于雷电放电的随机性,鲜有输电线路上行先导的直接影像资料,因而上行先导是否存在是电力系统防雷研究的一个热点。现有的上行先导仿真计算模型主要由棒-板及热力学的结论间接推导所得,缺乏实际输电线路的实验依据。在昆明国家特高压实验基地对输电线路上行先导起始及其发展特性开展了模拟试验研究,经过仿真分析,设计并采用5～8m的板棒-线间隙进行模拟试验,施加最高达3.6MV、200/2 000μs波前的冲击电压,利用最高拍摄速度为106帧/s的高速摄像机对放电过程的放电形态进行观测,利用3dB带宽范围为0～6.5MHz的同轴分流器进行了电流测量。通过500余次试验及其结果分析,发现在该试验条件下,导线和地线上明显有上行先导产生,其发展速度约为1.2～3cm/μs,与正极性操作波下棒-板间隙放电的先导速度基本一致。仿真分析发现,大多数自然雷情况下,输电线路临界半径处场强高于上行先导起始场强的时间比该文试验工况中更长,因此推断自然雷击输电线的过程中上行先导是很有可能存在的。     

1 000 kV特高压交流试验示范工程线路走廊雷电分布特征研究

为给特高压交流试验示范工程防雷设计及今后运行提供参考依据,利用覆盖输电线路的中国电网雷电监测网2002—2005年185万次地闪主放电监测数据,采用网格法将线路走廊以0.2°×0.2°(约20km×20km)等间隔划分网格,从北向南依次编号为0￣28,对这29个"统计段"的雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度g、雷电流幅值概率分布P(I)进行统计分析,得出沿线路走廊雷电活动分布特征,同时分析认为晋东南段(0￣3)的危险雷电流所占比例和地闪密度均最集中,是特高压线路中容易遭受雷击并发生闪络的薄弱线段,在防雷设计和今后运行中应引起足够重视。     

基于电荷累积的棒-板间隙流注放电过程仿真

棒-板间隙放电过程的建模与仿真对于长空气间隙放电机理研究及特高压输电工程的外绝缘设计具有重要意义。为此建立了棒-板间隙动态流注分形发展模型,在已有的分形流注模型的基础上,提出了基于动态边界修正的电场计算方法以及基于电荷累积的时间参数求取方法。通过对间隙空间进行网格剖分,求解电场分布方程与电荷累积方程,得出间隙电场变化以及流注步进式发展的时间及动态电荷累积。本模型针对流注起始、流注发展、放电结束和电荷累积等过程进行了建模,并运用模型对于不同电压幅值(230 k V、590 k V)1 m棒-板间隙雷电冲击(2.0/50μs)流注放电过程进行了仿真,并和试验结果进行了对比分析。结果表明,雷电冲击电压为230 k V时,流注发展长度约为20 cm,流注发展时间为5.02μs,流注发展平均速度为3.98×104 m/s,流注通道电荷累积总量达到23.2μC;雷电冲击电压为590 k V时,1 m棒-板间隙被击穿,流注发展时间为9.92μs,流注发展平均速度为1.01×105 m/s,击穿前其速度达到1.60×105 m/s,整个击穿过程流注电荷累积总量为258.3μC。新的模型在放电通道长度变化,放电过程电场波形,流注发展过程电荷粒子的累积等方面均与试验结果基本一致,具有一定合理性。     

广州地域1999～2008年地闪密度图及雷电参数分析

为掌握高雷区雷电活动规律,以广州地区1999~2008年间雷电定位数据为基础,利用雷电参数统计技术及综合分析平台,结合GIS系统,详细研究了广州地域地闪总数、地闪密度、雷电幅值、雷电幅值概率分布及雷电日等重要雷电参数。研究表明广州地区地闪分布季节性明显,54%~83%的地闪主要集中在夏季;地闪密度空间分布具有较强的规律性,与海拔高度关系密切,相比雷电日更能科学反映实际雷电活动分布和变化特征;正负极性雷电流幅值均有明显的集中性。以广州电网500 kV蓄增甲线为例,分析得到走廊沿线雷电活动与雷击故障具有较强的相关性,对于解决高雷区长期电网防雷难题更有指导意义。     

地闪密度及雷电流幅值概率特征讨论

文中根据辽宁省2007—2011年闪电定位资料,1962—2011年地面观测资料,采用相关分析法求出地闪密度与人工观测雷暴日之间的最优距离,在此距离上,结合时间权重法来进行地闪密度方法计算,并绘制出辽宁省地闪密度分布图。对雷电流幅值概率进行数理统计分析,结果表明,套用现有经验公式偏差较大,利用EXCEL工具进行数据拟合,得出辽宁省雷电流幅值累计概率的经验公式。上述研究结果为雷击风险评估工作提供基础,为防雷减灾工作提供依据。     

人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析

对2005年夏季在山东引雷实验中获得的一次传统人工引发闪电1μs时间分辨率的电流资料进行了分析。整个电流持续时间约1120ms,包含10次回击过程,时间间隔为18~210ms,平均为87ms;回击电流峰值的几何平均值为11.9kA,变化范围为6.6~21.0kA。通过人工引发闪电和自然闪电的对比分析,发现传统人工引发闪电的回击电流峰值(10~17kA)与自然闪电的继后回击(12~18kA)基本一致;空中人工引发闪电的首次回击(也有作者称为"小回击过程")电流峰值(24~37kA)略小于自然闪电的首次回击(30~45kA);不同地区下行自然闪电回击电流峰值存在最大约50%的差异;上行自然闪电回击电流峰值(8~10kA)小于其他类型的回击。     

变压器油闭口闪点测试综述

变压器油的闭口闪点是是表征电力设备着火危险点的重要指标,其检测对于电力设备的安全稳定运行意义重大.文章介绍了闭口闪点监测仪的研制及发展状况,分析了影响闪点测试准确性的主要因素,重点对各种闭口闪点的检测方法进行了综述,并提出了其未来的发展方向.     

基于动态临界雨量的小流域山洪灾害分级预警

临界雨量方法在山洪灾害预报预警中应用广泛,然而传统的临界雨量方法以静态临界雨量为主,且无法判别山洪灾害的风险等级。本文发展了基于动态临界雨量方法的山洪灾害分级预警方法,并在福建闽江下游小流域进行应用。方法采用人工神经网络构建成灾流量与风险因子间的统计关系,进而获得无资料地区成灾流量的空间分布,并根据历史重现期划分不同山洪风险等级,得到对应风险等级的临界流量和临界雨量。结果表明：通过考虑流域前期湿润状况,该方法能够显著延长山洪灾害预警的预见期,有效提升对山洪灾害的监测预报能力。此外,相比于传统山洪预警方法,山洪风险等级的划分使得该方法更适用于山洪灾害风险预警的业务应用。     

漳泽发电厂215 MW机组疏水系统技术改造

针对疏水电站扩容器工作失稳伴有振动响声及电站扩容器筒体变形的问题，进行分析，找出原因，提出了解决问题的方案并进行了实施。     

单压余热锅炉闪蒸技术的研究

介绍了在燃气-蒸汽联合循环中常规余热发电系统的条件下增设闪蒸设备,在单压余热锅炉省煤器集箱处抽取一定量的不饱和水经由压力变化(下降)后汽化成低压饱和蒸汽的过程。闪蒸(扩容)产生的低压二次蒸汽进入双进汽蒸汽轮机做功,可提高整体机组的发电效率。通过关键参数点的选取计算和有关的经济性比较,从理论上说明了闪蒸技术的可行性。     

山西省输电线路的防污闪措施

通过对2006年1月29日发生在山西省500 kV榆临输电线路上的污闪跳闸停电事故及近年来山西省防污闪措施的分析,提出一些防污闪措施的建议.     

AT29C040A闪速存储器及其应用

ＡＴ２９Ｃ０４０ＡＪ ＡＴＭＥＬ公司生产的４Ｍ位闪速存储器,它具有使用单一电有不需要进行擦除、扇区（块）编程等许多优点。本文详细讨论了其特点,读、写方法,并给出了它与ＡＴ８９Ｃ５１的接口电路。     

新型闪光X射线二极管绝缘结构设计

小型脉冲X射线系统用于流体动力学实验和武器物理规律、常规武器设计等的研究,为研制较高性能的便携紧凑型闪光X射线二极管,介绍了冷阴极X射线二极管的工作原理;阐述了二极管绝缘结构设计原则;采用数字模拟计算辅助设计设计了一种新型的紧凑型轴向绝缘结构的X射线二极管并给出了设计参数。计算结果表明:二极管的工作场强低于真空闪络场强;所有三相点的工作场强均满足绝缘要求。通过模拟计算结果改进了结构设计以利于在狭小空间进行闪光照相。     

聊城发电厂1号机组真空系统泄漏分析及处理

聊城发电厂1号机组因管道疏水扩容器泄漏造成了机组真空下降,在采取了运行及检修措施的基础上,保证机组正常运行,并利用停机机会对管扩进行了改造,提高了设备运行的安全可靠性。     

青藏高原腹地的雷电物理特征

通过利用大气平均电场仪和快、慢电场变化仪等仪器设备对青藏高原腹地那曲地区的雷电物理特征进行了分析。发现高原雷暴天气过程中发生的闪电与低海拔地区的相比存在许多的特殊性。这些特殊性主要表现在:闪电在短时间内可以引起较大的电场变化,接近±50kV/m;在一次雷暴天 气过程中的短时强降水可以改变大气平均电场的极性,存在着多个FEAWP过程。较多的地闪只有一次回击,占总地闪数的36.3%,地闪回击数最多的可达到17次,平均为4.11次。地闪中正地闪比率较高可以达到32％。对于负地闪继后回击的电场幅度与首次回击的比与其他地区相比非常高,其平均值为1.42,其中最大值为11.64,最小值为0.17。占总数62％的地闪的连续电流发生在首次回击之后,其持续时间绝大多数在60-160ms之间。