接地材料对大型水电站接地阻抗的影响

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模型,计算分析了常用铜、钢等接地材料在不同土壤模型、电流入地点位置下的水电站接地阻抗,提出了合理利用接地材料降低巨型接地网接地电阻的措施。由计算结果可知,虽然接地材料对联系紧密的变电站接地网接地电阻基本无影响,但对大型水电站接地网接地电阻影响很大。当电流入地点位于岸上时,钢和铜接地网之间的接地电阻相差可达2倍以上。传统的接地计算公式已经不能满足实际需要,必须依靠数值分析计算来合理设计接地系统。使用铜接地材料可以明显降低水电站的接地电阻,建议在接地网骨干连接线中使用铜材,以达到经济有效地降阻。     

铜覆钢接地导体的电气性能

将铜覆钢导体应用于防雷接地工程中时,其导电特性对接地计算有重要影响。为此,基于电磁场理论推导了铜覆钢导体的内部电流密度分布和轴向阻抗,分析了其电流密度分布、阻抗–频率特性、导电能力3个方面的电气性能,并进一步研究了铜覆钢导体的接地计算方法和接地性能。研究发现:铜覆钢导体内铜层中的电流密度远大于钢层中的电流密度,轴向阻抗随频率增大而增大,导电能力在低频时小于且更接近铜而大于钢(以工频为例,钢的单位长度轴向阻抗约为(2.5+2.3i)×10-3Ω/m,镀层厚0.254 mm铜覆钢约为(8.8+0.9i)×10-4Ω/m,铜约为(5.6+1.5i)×10-5Ω/m)。在接地计算中,改变接地导体材料只改变接地体的内自阻抗(轴向阻抗),因此可在单一导体的不等电位节点电压法基础上,直接代入铜覆钢导体的内自阻抗替换,进行铜覆钢地网的接地计算。计算表明铜覆钢导体能有效降低接地阻抗和网内电位差。     

外场辐照下埋地电缆瞬态响应规律研究

为研究埋地电缆耦合外界电磁场的变化规律,基于传输线理论,利用快速傅里叶变换和逆变换技术导出了外场辐照下电缆两端感应电压、电流的表达式,研究了感应电流的变化规律,结果表明:感应电流随电缆埋地深度的增加而减小;分别随大地电导率和相对介电常数的增大而减小,随着导体电导率的增大无明显变化;当线缆长度小于30 m时,随着线长的增加,感应电流峰值变大,当线缆长度大于30 m时,随着线长的增加,感应电流峰值减小。感应电流波形随线长的增加出现延时;在[0,90°]范围内,分别随极化角、方位角的增加而减小,随俯仰角的增大而增大;当电缆端接阻抗Z1为固定值,另一端接阻抗Z2增大时,Z2端电流呈减小趋势;当电缆端接阻抗Z2为固定值,另一端接阻抗Z1增大时,Z2端电流基本没有变化。     

同塔双回输电线路导地线布置对架空地线感应电流的影响

输电线路架空地线逐基接地时存在感应电流和电能损耗,目前对架空地线感应电流数值大小和影响机制的研究较少,对架空地线损耗问题重视不足。以某双回线路为例进行了架空地线感应电流现场实测和ATP-EMTP数值计算,计算了不同线路长度、档距、导地线型号、导地线空间布置等输电线路结构参数对架空地线感应电流和电能损耗的影响。计算结果表明:线路起始段(长度小于9 km)时架空地线感应电流随着线路长度增大而增大;不同档距和导线型号通过导线弧垂变化影响架空地线感应电流和电能损耗;地线感应电流和电能损耗随着导地线空间距离增大而减小,随导地线高度变化明显,导线相间距和地线间距影响小。     

变电站地网接地阻抗感性分量影响因素分析

随着电力系统容量的不断增大,接地网发生故障时的入地电流也将随之增大。考虑到入地电流实际上是交流电流,此时接地系统上的电位不仅含有阻性分量,而且含有感性分量。传统的接地设计并未考虑接地阻抗中的感性分量。基于此,计算分析了不同地网面积、地网优化、入地电流频率、不同土壤电阻率、不同电流注入点等情况下接地阻抗感性分量的影响。     

有限长度埋地多导体电缆对外界电磁场响应特性分析

为研究埋地多导体电缆耦合外界电磁场的变化规律,利用快速Fourier变换和逆变换技术,结合多导体传输线的链参数方程导出了外场辐照下电缆两端感应信号的频域、时域计算公式,研究了电缆末端感应电流的变化规律。结果表明:感应电流随电缆埋地深度的增加而减小,分别随大地电导率和相对介电常数的增大而减小,随着导体电导率的增大而无明显变化,及随着线长的增加而增大;在[0,90°]范围内,感应电流分别随极化角、方位角的增加而减小,随俯仰角的增大而增大;以特性阻抗值为分界点,当电缆端接阻抗值在小于或大于特性阻抗值的范围内分别变化时,感应电流会呈现不同的变化规律。此研究方法和结论对于埋地电缆的电磁防护有一定参考价值。     

配电网快速故障点转移熄弧方法的有效性在线辨识研究

针对中性点不接地系统快速故障点转移熄弧方法在故障相母线接地期间无法判断原故障点故障状态的问题,分析了线路重载和轻载两种情况下站内可测电气量的特征差异。当线路重载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点间的大地支路将对负荷电流产生分流,推导叠加负荷分量的母线接地点电流表达式。利用幅值和相位偏移度是否超过所设门槛值判断原故障点状态。当线路轻载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点使中性点不接地系统零序通路改变。利用对称分量法分别计算一点接地和两点接地时的故障线路零序电流,利用零序电流偏移度判断原故障点状态。设计了故障相母线接地期间原故障点状态辨识及动作流程,并通过ATP仿真软件对提出的方法进行了仿真验证。     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。     

高速铁路综合接地系统的接地阻抗与散流特性

高速铁路综合接地系统(HRIGS)是高速铁路运行安全的重要保证,研究HRIGS接地阻抗和散流特性对于准确理解HRIGS作用机制及测量方法具有重要意义。为此,采用CDEGS数值仿真软件,建立了HRIGS贯通地线计算模型,得到了HRIGS接地阻抗与土壤电阻率、贯通地线的半径、埋深、宽度等的关系。提出了HRIGS作用范围、散流长度和接地阻抗有效测量长度的概念,并计算得到了不同土壤电阻率下这3个参数的定量数值。结果表明,随着土壤电阻率的增大,HRIGS的作用范围、散流长度和接地阻抗有效测量长度也逐渐增大。在综合接地系统作用范围内,离钢轨最远的垂直距离与土壤电阻率近似呈幂函数关系,当土壤电阻率为100?·m时,HRIGS散流长度约为4 km,接地阻抗测量有效长度约为2 km;而土壤电阻率为5 000?·m时,HRIGS散流长度达30 km,接地阻抗有效测量长度约为10 km,HRIGS接地阻抗有效测量长度明显小于散流长度。     

小电流接地选线系统的设计与实现

分析了谐振接地系统单相接地故障的特点 ,以零序电流的有功功率和 5次谐波功率方向在单相接地故障时的特征为依据 ,设计并实现的基于 PC10 4工控机的新型小电流接地选线系统选线准确率高 ,能区分母线和线路故障。     

铝包不锈钢管型OPGW特点及制造工艺

目前国内主要应用不锈钢管型OPGW,为了防止电化学腐蚀,填充防腐油膏是可行的,但在污染严重的工业区和沿海地区,使用普通不锈钢管型OPGW防腐效果并不理想.铝包不锈钢管型OPGW采用不锈钢管包覆铝层来提高耐腐蚀效果,和外层表面材料一致,不存在电化学腐蚀,在成缆过程中无需填充防腐油膏,提高了铝包不锈钢管型OPGW的使用寿命,并且降低成本.文章介绍了铝包不锈钢管型OPGW的结构特点、余长设计、包覆相关工艺设计及其制造和工艺控制.并通过对比试验和客户反馈对铝包不锈钢管型OPGW实际应用结果做相应论述.     

锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头表面裂纹涡流检测技术研究

针对火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的特点,设计制作马鞍型阵列式涡流探头和对比试样,改进升级ET-556H多频涡流检测仪,并通过试验提出火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的最佳参数.本涡流检测技术不仅方便操作,而且可提高检测分辨率和灵敏度,对于火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管外表面0.4 mm深的周向线...     

火电厂锅炉受热面管弯头在役涡流检测装置研究

针对电厂锅炉受热面管在役检测中所具有的两端封闭、管屏间安装紧密以及检测空间狭小等特点,设计了一种可用于奥氏体不锈钢小径管弯头的外放置式马鞍形涡流检测探头装置,按照涡流检测技术标准要求,采用火电厂备用管材加工制作了对比试样管,通过试样检测和现场应用,结果表明：所研制的马鞍形涡流检测探头装置对0.2 mm深以上线性缺陷和D1.4 mm以上孔状缺陷具有较高的检测灵敏度和可靠度,能针对火电厂锅炉受热面管氧化腐蚀较严重,且应力较集中的奥氏体不锈钢弯头部位,实现其在役无损检测。     

18-8奥氏体不锈钢水蒸汽氧化的失效分析

主要观察了TP304H不锈钢管子内壁高温水蒸汽氧化层形貌及其剥离失效情况，讨论了影响18—8奥氏体不锈钢蒸汽氧化层的因素，指出采用细晶粒的材料，可有效提高其抗水蒸汽氧化性能。     

奥氏体不锈钢管内壁氧化皮脱落堵塞爆管分析及对策

针对某电厂1号锅炉末级过热器奥氏体不锈钢管爆管问题,通过宏观检验、金相检验和氧化皮检测,确定其主要由钢管内壁氧化皮脱落堵塞所致。对此提出了严格控制蒸汽和锅炉部件金属温度及严格进行蒸汽冲洗,适当提高机组升降负荷速度,并利用氧化皮检测技术进行针对性检测等措施,保证锅炉运行安全。     

应用城市中水的凝汽器冷却管选材探讨

介绍了火力发电厂凝汽器常用管材的使用情况,比较了铜管、不锈钢管及钛管的理化指标、机械性能,指出中水用于循环冷却水系统存在的问题。通过经验和分析认为,若中水回用于循环冷却系统,凝汽器冷却管不能采用黄铜管;若中水氯离子含量不高,可有条件地采用TP316不锈钢管或BFe30-1-1管;若中水氯离子含量较高,可选用TP317管或钛管。     

Thermal tests of large recirculation cooling installations for nuclear power plants

The article presents the results from thermal tests of some recirculation installations for cooling air in nuclear power plant premises, including the volume under the containment. The cooling effect in such installations is produced by pumping water through their heat-transfer tubes. Air from the cooled room is blown by a fan through a bundle of transversely finned tubes and is removed to the same room after having been cooled. The finning of tubes used in the tested installations was made of Grade 08Kh18N10T and Grade 08Kh18N10 stainless steels or Grade AD1 aluminum. Steel fins were attached to the tube over their entire length by means of high-frequency welding. Aluminum fins were extruded on a lathe from the external tube sheath into which a steel tube had preliminarily been placed. Although the fin extrusion operation was accompanied by pressing the sheath inner part to the steel tube, tight contact between them over the entire surface was not fully achieved. In view of this, the air gap’s thermal resistance coefficient was introduced in calculating the heat transfer between the heat-transferring media. The air gap average thickness was determined from the test results taking into account the gap variation with temperature due to different linear expansion coefficients of steel and aluminum. These tests, which are part of the acceptance tests of the considered installations, were carried out at the NPO TsKTI test facility and were mainly aimed at checking if the obtained thermal characteristics were consistent with the values calculated according to the standard recommendations with introduction, if necessary, of modifications to those recommendations.     

大型汽轮发电机风扇静叶改型分析

采用轴向-径向通风的大型汽轮发电机多级轴流风扇静动叶片皆采用不锈钢材料,为进一步优化发电机结构,将静叶材料改为锻铝。受锻铝材料刚度和叶片生产工艺的影响,按原叶型生产的静叶容易发生变形,需对静叶叶型进行改型。采用NUMECA软件对叶片加厚和宽度减小两种静叶叶型的4级风扇气动性能进行了数值模拟,并与原风扇性能进行了比较。计算表明:叶片加厚方案气动性能更优,与原风扇相比,静压升只降低0.95%,对风扇在设计工作点的气动性能影响很小,改型方案可行。     

基于新型无损检测仪的奥氏体锅炉管内壁氧化皮堵塞爆管探析

奥氏体不锈钢氧化膜脱落堵塞引起爆管的问题已严重威胁火电厂的运行,作者通过分析湘潭电厂采用传统的射线拍片检查和自主研发新型专用无损检测仪对管子进行的检测情况,突出新型专用检测仪具有检测准确快捷、灵敏度高、对被检测管子无要求的优点。并根据两台超临界锅炉的检测结果,分析了氧化皮堵塞的特点,同时结合奥氏体锅炉管壁温度曲线变化,指出即使是滑压闷炉缓冷的锅炉也会发生氧化皮堵塞。从强化管理的高度,率先提出并实施了将氧化皮检测纳入"四管"防磨防爆体系,在氧化皮问题上做到"逢停必查",确保机组运行安全,为其他电厂处理此问题提供宝贵的实际经验。     

大截面电力电缆固定金具三维涡流场有限元分析

文中建立了大截面电缆固定金具的三维涡流场数学模型,考虑初始条件和边界条件,利用有限元法分别研究了缆芯电流、金具材料电导率以及金具厚度对金具涡流损耗的影响。计算结果表明,金具涡流损耗均随电流、电导率以及厚度的增加而增大。当电流较大时,金具涡流损耗变化较快;当电导率较大时,反而金具涡流损耗变化趋于平缓;金具涡流损耗随厚度的变化呈线性关系。文中提出选用不锈钢作为金具材料可以有效地降低金具中所产生的涡流损耗。