检测GIS局部放电的小型准TEM喇叭天线

为克服目前气体绝缘组合电器（GIS）局部放电检测外置传感器的缺点,设计了一种外置小型准TEM喇叭天线传感器,它采用介质填充、楔形立体微带和背腔结构优化等技术手段,既可使喇叭天线小型化,又能得到优良的驻波比特性,可方便地从盆式绝缘子处接收局部放电产生的电磁泄漏信号,并能有效抑制周围空间低频电磁干扰。理论计算和实验室实测特...     

SF6断路器预击穿引起并联电抗器合闸过电压的原因及防护措施

为了确保变电站扩建或投运并联电抗器系统的安全性,采用理论分析、现场试验及仿真计算相结合的方法,对并联电抗器合闸产生过电压进行了研究。从SF6断路器瞬态预击穿机理以及波的折反射2个方面理论分析了并联电抗器合闸产生过电压的原因;在ATP-EMTP中建立SF6断路器预击穿模型,并对现场试验进行仿真计算。通过试验和仿真研究发现并联电抗器合闸产生预击穿时,在电抗器首端将出现标幺值为4.0左右的过电压。因此,建议电站投运并联电抗器时采取阻容吸收器进行限压。仿真结果显示,采取阻容吸收装置可以将并联电抗器的最大合闸过电压标幺值限制到1.68,且还可以抑制系统中的谐波。研究发现了变电站并联电抗器合闸预计穿现象,可为投入并联电抗器组时现场防护措施提供参考。     

接地网电位升对10kV避雷器的反击仿真分析

为解决目前部分接地网设计难度较大的变电站地网接地网电位升(ground potential rise,GPR)过高的问题,首先分析了国内在依据避雷器的工频耐受电压来确定地网GPR限值方面存在的不足。接着通过电磁暂态程序ATPdraw建立了接地网对10kV避雷器的反击模型,在此基础上对地网GPR反击避雷器的放电电流和吸收能量进行了大量的仿真计算。计算结果表明,当10kV系统仅布置1组电站型避雷器YH5WZ-17/45或电机用避雷器YH2.5WD-13.5/31时,避雷器的放电电流分别为61.94A和113.5A,吸收能量分别为3 101.9J和13 947J,均小于允许的通流容量。将不同GPR下避雷器吸收能量与允许的通流容量进行对比,得到了电站型避雷器YH5WZ-17/45和电机用避雷器YH2.5WD-13.5/31的GPR耐受限值分别为11.7kV和10.2kV,可作为合理确定接地网GPR允许值的参考依据。     

高海拔地区500kV变电站设备相间操作冲击放电特性

相间操作冲击放电特性是决定变电站设计尺寸的一个重要方面。为获得我国高海拔地区500kV变电站的设计依据,结合云南电网公司500kV建塘输变电工程,分别在3个不同海拔高度地区武汉(23m)、西宁(2 254m)、大武(3 742m),开展了模拟真型500kV变电站典型电极—软母线和均压环的相间操作冲击试验研究。利用升降法获得5～8m间隙距离内的相间操作冲击放电特性曲线,分析电压分配系数对相间间隙空气绝缘的影响,并按不同的海拔校正方法对试验结果进行校正分析和比较。试验表明:受海拔高度的影响,高海拔变电站设备相间操作冲击平均击穿场强较低海拔有明显的下降,相间操作冲击放电电压U50随着电压分配系数增大而增大。通过对比国内外不同海拔校正方法,建议高海拔地区500kV变电站均压环相间操作冲击海拔校正采用IEC 60071-2—1996标准的方法进行海拔校正;软母线相间操作冲击海拔校正采用带m因子的修正方法进行海拔校正。     

抑制变压器直流偏磁的电流注入法

针对直流输电单极大地运行方式下变压器直流偏磁的问题,提出中性点注入直流电流的抑制方法,并建立了电网的直流网络模型,分析了该方法的原理。通过仿真和实测数据的对比,验证了模型的有效性,并定量分析了土壤电阻率和补偿距离对补偿度的影响。仿真计算和广东义和变电站的实际应用情况表明:电流注入实质上起补偿变电站间母线电位差的作用,土壤电阻率增大或者补偿距离减少会导致注入电流增加,补偿度降低,在一般情况下补偿度小于0.6。最后以罗洞站抑直方案为例,验证了电流注入法不适用于复杂运行方式的变电站,并提出了解决方案。     

垂直分层土壤中接地电阻的测量及其误差分析

分析了垂直分层土壤结构中的接地系统接地电阻测量电极的布极规律及测量中可能产生的误差。提出了一种新方法—反向修正系数法 ,可供工程实际参考。     

特高压输电对环境的影响

讨论了特高压输电的优点,和强电场对周围环境、人体健康的影响以及电晕产生的电磁脉冲对无线电和电视的干扰。     

海上升压站利用基础作为自然接地体的仿真研究

海上升压站是大容量海上风电场的重要组成部分。为了抗台风和抗海底冲刷的需要,选址在近海海域和潮间带海域的海上升压站分别选取导管架和多桩作为基础类型。海水的深度,海水的电阻率,海床的电阻率以及潮间带地区的海床土壤结构,均会对入地电流的流散产生影响,有必要研究海上升压站利用基础作为自然接地体的可行性。建立了以导管架和多桩基础作为海上升压站的自然接地体的仿真模型,将导体分段,求解各微段导体的格林函数,再叠加求解出模型的接地电阻。在此基础上,利用指数函数模型拟合,得出接地电阻与各影响因素的关系。计算结果表明,海上升压站利用基础作为自然接地体能够满足实际工程的需要,为实际海上升压站的接地设计提供参考。     

基于场路耦合的直流接地极暂态温度场分析

采用三维有限元法,在考虑地表和空气之间的对流换热情况下,对垂直型直流接地极的暂态温度场进行了计算,得出了垂直型直流接地极暂态温度场的分布规律以及温升曲线.垂直型直流接地极暂态温升值和温升速率与深度正相关,接地极底端温升最高,温升速率最大;垂直型直流接地极的温升速率在初始阶段最大,随着运行时间的增加逐渐减小,直至达到稳态;填充焦炭能有效减小垂直型直流接地极暂态温升值和温升速率.与此同时,还通过大型模拟试验对垂直型直流接地极的温升进行了测量,排除外界因素的干扰,试验值与仿真计算值有较高的吻合程度,这表明了所提出的的仿真计算以及模拟试验都具有较高的准确性.     

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅰ)——3维离子流场与电场分布

电晕笼被广泛采用于特高压交流输电线路的电磁环境试验研究。基于模拟电荷法建立了特高压交流电晕笼3维电场计算模型,计算中考虑了有限长导线的端部效应和分裂子导线表面场强的不均匀性,以及笼内3维空间电荷对导线起晕、电荷发射和迁移等物理过程的影响,比2维模型更符合实际情况。按此模型计算了500 kV交流电压下特高压电晕笼试验导线表面附近的3维电场分布,得到了交流周期内子导线表面场强的沿线分布,结果表明端部效应主要影响5 m防护笼内导线表面场强。此外通过电场强度云图分析了空间电荷影响下测量笼截面上的场强分布规律,结果表明场强10 kV/cm的区域为子导线表面外侧半径0.1 m范围内,空间电荷则分布于分裂导线外半径1 m的环状区域内,对此区间内电场强度的影响范围在-5~7 kV/cm间。