微分进化算法结合有限元应用于避雷器均压环优化

避雷器安装均压环能有效改善电阻片的电压承担率分布情况,均压环优化是以均压环管径、环径、罩入深度为优化自变量,最大电压承担率umax和均压环表面最大场强Emax为因变量,其中,umax为目标函数,Emax小于起晕场强为约束条件,均压环的最优参数难于求解但易于评估。为解决这一问题,采用微分进化算法结合有限元对750 kV避雷器均压环进行了优化计算,优化结果表明:优化后的避雷器电阻片电压承担率分布均匀程度改善明显,电阻片最大电压承担率umax由1.429降低至1.108,均压环表面最大场强由2.555 kV/mm改善至1.673 kV/mm,均满足相关标准要求。     

邻近线路对±1100kV直流线路雷电屏蔽效果影响计算研究EI北大核心CSCD

由于土地资源紧缺,±1100 kV特高压直流工程的输电通道某区段内,可能存在2条或多条输电线路同走廊架设的问题。运行经验表明:直流输电线路由于极性效应,其雷电屏蔽特性相对交流输电线路存在一定的规律性。为研究临近线路对±1100 kV直流线路绕击特性的影响规律,探寻直流线路极性以及邻近线路高度、间距等布置方式的影响,以达到最经济有效的防雷方案。基于电气几何模型,搭建考虑±1100kV线路和其他线路并行排列下的雷电屏蔽仿真模型,计算考虑屏蔽后的±1100 kV线路各相导线的绕击次数,并引入雷电屏蔽因子,对邻近输电线路对±1100 kV线路的屏蔽效果进行定量的分析。研究结果表明±1100 kV线路正负极性位置、邻近线路杆塔结构(单回或双回)、邻近杆塔高度以及间距等因素对靠近邻近线路侧的±1100 kV直流线路导线的雷电屏蔽特性有较大的影响。在±1100 kV直流工程建设中,建议正极性导线布置在靠近邻近线路侧,可降低±1100 kV线路绕击概率。当与邻近线路间隔较近时,±1100 kV线路绕击概率大幅降低,可考虑减少防绕击的措施,节省经济成本。     

110kV输电线路加装限流线圈耐雷水平计算研究

提出在110 kV线路杆塔横担与避雷线之间加装限流线圈,以提升线路耐雷水平的防雷方法。为验证其防雷效果,建立了限流线圈有限元模型,精确计算了线圈的分布参数,搭建了考虑线圈分布参数模型的110 kV线路落雷模型,研究了线圈电感、对地电容及匝间电容对计算结果的影响,结果表明:合适的限流线圈电感为0. 1 m H,无需人为补偿对地电容及匝间电容,加装电感为L0的限流线圈后,入地雷电流陡度下降了28. 8%,线路耐雷水平提升了12. 0%。最后,根据计算结果,提出了限流线圈结构优化设计方案,计算了55 kA雷电流下限流线圈场强分布变化,验证了装置的可行性。     

变压器直流偏磁抑制设备的应用分析

对一随机生成的虚拟电网的直流偏磁抑制措施进行理论分析和数值求解,对中性点串联电阻/电容法、电流注入法的工作原理、实施方式、性能效果作分析.对比3种方法的实现方式和技术参数,证明了电阻法的阻值对目标变电站中性点直流电流和电网中性点直流总量存在饱和效应;全补偿的电流注入法和电容法的抑制效果没有明显区别;实际情况下是电容法优于电流注入法和电阻法;3种方法均会导致交流电网局部直流偏磁危害加剧,但电网直流电流总量下降,总体上直流偏磁风险下降.为了更有效地开展直流偏磁治理工作,提出了现代大型交流电网大范围采用中性点串联电阻/电容抑制直流偏磁的实施原则.     

126kV SF_6断路器触头状态诊断方法研究

为有效诊断断路器弧触头状态,通过测量某试品126kV SF6断路器的动态电阻,得到动静触头之间的动态电阻—时间、动态电阻—行程曲线,通过曲线分析可知,分闸过程的动态电阻—行程曲线是诊断主弧触头状态的最佳曲线。从分闸过程的动态电阻—行程曲线中提取主弧触头状态诊断参数,结果表明动态电阻—行程曲线可反映主触头与弧触头的真实长度与电阻值,是一种高压SF6断路器触头状态诊断的有效方法。     

高海拔地区500kV变电站典型电极的外绝缘特性

为获得我国高海拔地区500kV变电站的设计依据,结合云南500kV建塘输变电工程,分别在武汉(海拔23m)、西宁(海拔2 254m)、大武(海拔3 742m),开展了模拟真型500kV变电站构架典型电极的操作冲击、雷电冲击放电特性试验研究,获得了3～6m间隙范围内操作冲击和雷电冲击放电特性曲线,并按不同的海拔校正方法对试验结果进行了校正比较和分析。试验表明:在相同的相-地间隙条件下,雷电和操作冲击的50%放电电压U50的随着海拔高度的增加而降低,但其降低趋势和程度有差异;同时操作冲击50%放电电压U50的饱和程度随着间隙距离的增加而变大。通过对比国内外不同海拔校正方法,提出适合500kV建塘输变电工程的海拔校正方法,建议高海拔地区500kV变电站雷电冲击校正方法可采用IEC 60071-2:1996标准进行海拔校正;相-地间隙操作冲击校正方法采用带m因子的修正方法进行海拔校正。     

模型比例对架空输电线路雷电屏蔽模拟试验的影响

为了研究模型比例对输电线路雷电屏蔽模拟试验的影响,采用操作冲击电压,分别对按1:80、1:40和1:25比例缩小的平原500kV典型线路模型进行了放电试验。根据试验数据,绘制出了空间落雷点的绕击率分布图,并采用面积法计算了3种情况下的绕击率,分别与采用规程法、电气几何模型(electrogeometric model,EGM)法、改进EGM法的计算结果进行了对比。结果表明:空间落雷点绕击的概率分布图与采用EGM法计算得到的绕击空间分布规律基本一致;采用高速摄影可以观测到当主放电击中避雷线(导线)时,避雷线(导线)上竞争失利的残余迎面流注。采用操作冲击电压进行了雷电屏蔽模拟试验,所得到的各比例模型下线路的总绕击率相差甚远,放电分散性明显;模型尺寸对试验结果的影响较大。     

室温硫化硅橡胶表面污秽水珠放电特性

为了研究不同极性电场下室温硫化硅橡胶（RTV）表面存在分离水珠时的放电特性,进行了表面放电试验;利用有限元法计算了水珠对憎水性表面沿面电位及电场强度的影响;捕捉了RTV 表面和玻璃表面存在分离水珠时的放电现象。试验结果表明,同种布液情况下电场呈现极性效应,RTV 表面水珠附近电场值发生严重畸变,水珠发生强烈局部放电并变形,局部小电弧由两极向中间发展沿水珠顶部贯通完成闪络,玻璃表面电弧则直接燃烧贯通两极。     

简化冲击电容器元件圆弧区缺陷场强三维有限元仿真

冲击电容器元件两侧圆弧部分的缺陷电场分布因占比小而受到忽视,为研究缺陷对此部分的电场强度影响,建立由最内部5份介质层与5层极板相互层叠构成的简化冲击电容器元件三维模型,忽略留边及铝箔卷边的影响,采用有限元仿真研究圆弧部分上缺陷位置、成分、有无空间电荷及电压类型等多种因素对圆弧部分电场分布的综合影响.研究发现,在高压侧电...     

基于遗传算法的变电站接地网优化

提出了基于电磁场和电路相结合的节点电压法,研究了接地网参数的数值计算,通过求取接地网分支导体上的轴向电流和端点电压获取地表任意一点的电位。并在此基础上结合遗传算法对接地网的优化设计进行了研究,通过计算接地网横向和纵向压缩比从而均匀接地网导体散流,使接地网最大接触电势不高于IEEE规程规定值。通过一个实际变电站接地网计算实例表明:优化设计后的接地网确实均匀了地表电位,降低了最大接触电势,采取中心点引流方式效果更佳。