基于光电电场传感器的复合绝缘子内部绝缘故障检测

为提高电场分布法检测复合绝缘子内部故障的灵敏度,基于光电集成电场传感器搭建了一套用于复合绝缘子内部故障检测的实验系统。使用该系统模拟进行绝缘子故障检测,得到了绝缘子附近的电场分布曲线,验证了其检测绝缘子短路故障的可行性。然后对老化实验所得绝缘子和现场运行过的绝缘子进行了故障检测实验,结果表明:绝缘子表面附近轴向电场分布的测量点位于距离伞群边缘10 mm(外侧)时,内部绝缘故障检测具有最佳灵敏度,此时传感器可测量出的最小短路故障为长20 mm的短路故障。     

基于生态安全县域的农业资源环境承载能力研究——以国家农产品主产区安仁县为例

农业资源环境承载能力评价是国土空间规划编制的基础性工作,针对农业资源环境承载能力开展研究,既可以维护农业生态安全,确定农业生产格局,又可以探索经济社会发展与资源环境保护的平衡关系,从而提升国土空间的治理能力。本文以国家级农产品主产区湖南省郴州市安仁县为研究对象,对该县的农业资源环境承载能力进行评价,并进行农业开发潜力、风险识别、农业空间划定研究。研究表明：安仁县农业资源禀赋较好,农业资源环境承载能力III级及III级以上的土地面积达到63 705.49 hm2,占县域总面积的43.57%;农业开发潜力土地面积达到18 678.51 hm2,占县域总面积的12.77%。安仁县属于南方山地丘陵地区,水土资源、环境条件良好,区域农业开发潜力高,但农业发展受生态限制因素影响较大,在耕地保护和农业产业结构调整过程中存在着一定生态安全风险及矛盾冲突。经调查分析,存在冲突土地面积达到7 105.15 hm2,占县域总面积的4.86%。依据资源环境承载能力空间格局特征识别农业空间,划定安仁县农业空间土地面积为49 616.65 hm2,占县域总面积的33.93%,并且明确了该县属于“两盆地一走廊”的农业发展空间格局。这为锁定农业综合治理靶区,提高国土空间治理能力提供了科学依据。农业资源环境承载能力等级受生态保护重要性、土地资源、水资源、自然灾害等多种要素影响。安仁县的现状耕地、永久基本农田、耕地后备资源与生态保护极重要、极敏感地域重叠较多,且在承载能力低区域存在大量种植园地、养殖坑塘等农业用地。关注山地丘陵地区耕地保护中存在的问题,因地制宜、善加利用各等级农业资源环境承载能力的土地,对于有效化解农业产业结构调整中的生态风险意义重大。     

斜接地极对改善接地网接地性能的作用

通过比较对接地网增加不同形式接地极的效果,分析了斜接地极对改善接地网接地性能的作用及其优点。并通过工程实例进行了验证。斜接地极不仅可以起到深井接地极的作用,在无需征地的情况下还可以起到等效扩大接地网面积的作用。且斜接地极相互之间的屏蔽作用比垂直接地极的屏蔽作用小得多,因而在均匀土壤中使用斜接地极比使用相同长度的垂直接地极更有效。当深层土壤电阻率高于表层土壤电阻率时,使用斜接地极的均压降阻效果更佳。     

塔头复合绝缘子均压环优化配置分析

为优化分析复合绝缘子串均压环的配置,针对输电铁塔塔窗结构的特点,使用模拟电荷法和间接边界元相结合的电磁场混合方法,以某紧缩型330 kV输电铁塔为例,分析了悬于其上的复合绝缘子高压端电场强度受均压环的影响规律及均压环表面电场强度的变化规律。分析结果表明:增加均压环管径和减小环径可减小复合绝缘子高压端端部和均压环表面的最大电场强度,而绝缘子高压端端部最大电场强度随均压深度的增加先减小后增加。     

垂直接地极的降阻性能研究

接地网是保证变电站安全的重要设施,垂直接地极是变电站降低接地电阻的常用措施之一。文章选取110kV、220kV、500kV和1000kV电压等级变电站中的典型接地网进行仿真研究。对于均匀土壤,从接地网面积、垂直接地极长度、根数3方面研究了垂直接地极的降阻效果,并引入了垂直接地极长度与接地网对角线长度的比值来描述不同面积接地网中垂直接地极的降阻效果;对于双层土壤,将接地网分为大面积和小面积两类,研究了反射系数和上层土壤厚度对垂直接地极降阻效果的影响。研究结果表明,长垂直接地极对于所在土壤存在下层低电阻率的接地系统尤其有效。     

输电线路雷电防护技术研究(三):防护措施

雷击事故威胁电力系统的安全稳定运行,为此,分析了国内外输电线路防雷措施的发展状况及其存在的问题和应开展的关键研究。防雷措施根据管理模型可分为阻塞型和疏导型,我国目前主要采用的是"阻塞型"防雷方法,其出发点是尽量不让线路闪络,导致防雷问题的复杂化,而国际上主要采用的是"疏导型"方法,则使防雷问题简单化。应充分考虑微地形及雷电区域特性的影响,综合评估提出不同区域线段的防雷措施。应在输电线路设计时一步到位,充分考虑线路的防雷问题。对于新建线路,减小输电线路雷击故障一般的方法是尽量减小避雷线的屏蔽角,降低杆塔接地装置的冲击接地电阻,适量安装线路避雷器。     

超特高压交流输电线路电晕对地面电场的影响

为研究超特高压交流输电线路电晕放电对地面电场的影响,改进了基于模拟电荷法的交流线路下离子流场计算方法,并将其应用在交流线路下地面电场的计算中。所提出的改进方法考虑了导线表面电场不均匀性对电晕放电的影响,从而可对多相多分裂导线离子流场进行仿真计算。对三相8分裂1000kV交流线路的地面电场的计算结果表明,对典型1000kV三相交流输电线路参数,考虑电晕时的地面电场比不考虑电晕时增加约5%。子导线半径、分裂间距、分裂根数、相间距、线路高度等线路参数变化时电晕对地面电场有不同程度的影响。     

变电所接地阻抗的感性分量分析

接地网接地阻抗中感性分量与接地网规模、土壤电阻率、电流注入点位置等因素有关。但是否需要考虑接地阻抗中的感性分量,应根据地网规模和土壤电阻率加以判断。一般来说,地网的边长大于400m,土壤电阻率小于100Ω·m时,应考虑感性分量。     

用于宽频带时域电场测量的光电集成电场传感器

电场测量是电气工程领域的基础研究手段。光电集成电场传感器具有无源、小尺寸、宽频带、动态范围大等优点,能够满足电力工程领域不同场合的电场测量需求。首先介绍了光电集成电场传感器的半波电场、静态偏置点可控性、温度稳定性和湿度稳定性四方面的关键技术问题以及相关解决措施,并提出了未来相关方向的具体研究工作思路及其改进方案。另外就所研制的光电集成电场传感器的线性测量范围、时域响应、频率响应等关键电气特性进行了比较分析。最后,结合近年的工作,介绍了利用所研制光电集成电场传感器在直流、工频、μs级暂态、ns级暂态等典型时域电场中的测量应用。     

斜接地极对改善接地网接地性能作的作用

通过比较对接地网增加不同形式接地极的效果,分析了斜接地极对改善接地网接地性能的作用及其优点,并通过工程实例进行了验证.斜接地极不仅可以起到深井接地极的作用,在无需征地的情况下还可以起到等效扩大接地网面积的作用,且斜接地极相互之间的屏蔽作用比垂直接地极的屏蔽作用小得多,因而在均匀土壤中使用斜接地极比使用相同长度的垂直接地极更有效.当深层土壤电阻率高于表层土壤电阻率时,使用斜接地极的均压降阻效果更佳.