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。     

风力机叶片复合材料雷击损伤特性研究

随着风电产业的快速发展,风机遭受雷击问题愈发突出,近年来国内外对此进行了大量研究.为了研究风机叶片在遭受雷击时材料的损伤机理和规律,采用了目前风机叶片最广泛使用的玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymers,GFRP)制成的层合板,在不同电流参数、材料厚度及材料铺层方式的条件下,开展了风机叶片人工雷击损伤试验.通过现场试验及总结分析,发现了纤维损伤面积与电流峰值及电流作用积分呈正相关,与材料厚度呈负相关的规律.同时,在[0°/±45°/0°]、[90°/0°]3层、[0°/90°]3层这3种铺层方式下,铺层方式为[0°/±45°/0°]的复合材料层合板损伤面积最小,显示了其铺层方式的优越性.     

雷电绕击下线路避雷器的仿真计算研究

避雷器作为一种有效的防雷设备常被用于雷害严重地区的输电线路中。利用电磁暂态仿真计算软件(EMTP-ATP)建立典型110kV输电线路雷电绕击导线模型,仿真分析了安装三相避雷器情况下杆塔和避雷器的分流电流以及影响其分流作用的几个因素的影响;仿真了不同避雷器配置方式对线路绕击耐雷水平的影响。仿真结果表明冲击接地电阻大小对避雷器的分流作用影响较大;安装单相避雷器只能保护该相,不能保护未安装相;安装两相避雷器相对于单相的情况对耐雷水平提高并不显著,并且在两边相安装的情况下效果最佳。     

降低阳江核电厂接地阻抗的方法

阳江核电厂是目前我国最大的核电项目,一期工程装机容量是6000 MW,当开关站外发生超高压接地短路时,流经接地装置的电流为34.18 kA。阳江核电厂厂区土壤电阻率高达1800Ω.m。如果不采取降阻措施,则其接地阻抗幅值高达0.819Ω,其接触电压4倍于接地规程的要求值。为将阳江核电厂接地电阻值降到可接受水平,利用解析计算和边界元法计算两种方式,对采用海水地网来降低接地电阻的方式进行了研究。研究结果表明:对于复杂的土壤模型,解析计算和数值计算有较大差异;在厂区外的海底敷设接地网,可有效降低接地电阻。     

三相五柱变压器直流偏磁计算研究

直流输电系统单极运行下,交直流共地使直流通过交流系统的接地极侵入交流系统,造成交流系统的变压器直流偏磁,产生谐波。针对三相五柱变压器的直流偏磁问题进行了计算研究,在计算中,利用麦克斯韦场的方程代替铁心柱的磁路方程,与电路进行耦合,并结合铁心的非线性特征曲线,形成了非线性方程组,通过求解该方程组,最终实现对三相五柱变压器直流偏磁特性的分析。根据计算结果得知,由于A、C两相更靠近零序磁路(旁柱),B相在直流偏磁下与其他两相的磁耦合程度变弱。同时对不同直流入侵下的三相五柱变压器各铁心柱的磁场强度进行了计算,无直流下,端轭的磁场强度最大,旁柱的磁场强度最小,直流入侵,各铁心柱的磁场强度峰值随直流电流非线性增长,旁柱和端轭磁场强度的增长速度较三相柱快。     

唐山自然污秽试验站污秽评价系统

为了给输电线路防污闪提供科学指导,优化绝缘子污秽度预测特征量,从而提高污秽度预测可靠性,建立了唐山污秽试验站,选取环境温度、湿度、泄漏电流峰值、平均值以及脉冲次数,利用模糊数学方法建立并优化绝缘子污秽评价系统,得出的数据与现场实测数据有很好的一致性。     

基于不同倾角下水珠形态量化特征的V串复合绝缘子憎水性判定方法

憎水性是表征复合绝缘子老化状况的重要指标,由于V串复合绝缘子伞裙与水平面呈不同的倾角,常规的检测方法无法对其憎水性进行有效的现场检测与判定。首先采用pH值为14、温度为100℃的Na OH溶液对复合绝缘子样片进行老化,在与水平面呈25°夹角的条件下采用喷水分级法测试获得了各老化后样片的憎水性等级,提出了采用微量进样器在样片表面滴加体积为20μL水珠的方法,排除了喷水分级法中水雾喷射角度、速度以及喷水量等因素对水珠形态特征的影响。针对不同倾角下水珠在不同憎水性等级样片表面的形态特征,研究了7个水珠形态特征参数与倾角和憎水性等级之间的关系,发现内上角、内顶角相关性较强;结合与倾角和憎水性密切相关的最大稳态水珠体积参数,提出了V串复合绝缘子憎水性等级的综合判定方法。通过对不同倾角下的伞裙开展水珠形态测试,验证了本文提出方法的有效性和准确性,实现了V串复合绝缘子的憎水性检测与判定。     

基于线性分类器的充油变压器潜伏性故障诊断方法

油中溶解气体分析(DGA)是判别变压器内部绝缘状况及发现内部潜伏性故障的重要手段。文中介绍了一种基于线性分类器、以DGA数据为特征参数的充油变压器潜伏性故障的识别方法。运用该方法进行了大量的应用实例分析，并将识别结果与BP神经网络法以及IEC三比值法进行了对比。结果表明选用H2、CH4、C2H2、CEH4、C2H6、CO、CO4七种特征气体作为特征参数时，该方法显示出较高的准确度。     

人工污秽绝缘子工频下叠加雷电冲击的闪络特性研究

为了研究运行中线路污秽绝缘子遭受雷击时的放电特性,提出了人工污秽绝缘子串工频下叠加雷电冲击的闪络试验电路和方法,通过试验,研究了纯雷电冲击下和工频电压叠加雷电冲击下的绝缘子串闪络电压随盐密的变化规律,并分析了其原因。     

大型变电站接地网工频接地参数的数值计算

基于场路结合的思想，提出了一种新的大型地网接地参数计算方法。该方法考虑了接地导体的电阻、自感和导体间的互感。与国际著名的接地分析软件包CDEGS对比分析表明，该文的分析方法是正确的。采用该文的方法，对大型地网的工频接地阻抗和网内电位差进行了分析计算，计算结果与现场实测结果吻合。