悬垂线夹内导线断股的超声导波检测方法仿真研究

输电导线断股是电力系统中比较常见的安全隐患。为了实现线夹内断股导线的快速无损检测,提出了利用超声导波检测输电导线方法,并利用有限元仿真软件ANSYS对此进行了仿真研究。首先确定检测导波的模态和频率,接着分别对线夹外及线夹内导线断股情况进行研究。仿真结果表明,对于线夹外的缺陷,L(0,1)模态和T(0,1)模态的导波能够检测出来,利用反射系数和透射系数可以分辨出缺陷的大小;对于线夹内的缺陷,T(0,1)模态导波对此并不敏感,L(0,1)模态导波检测到的缺陷回波叠加在线夹端面发射波上难以识别。分析了导波能检测到的相邻2个缺陷或者截面变化之间的最小距离。由于导线夹的长度小于该最小距离,缺陷回波必然会叠加在端面回波而导致难以识别出来,因此超声导波检测在工程上难以检测线夹内部导线缺陷。     

基于Yolo v5与Grabcut的架空线路绝缘子可见光图像自动识别与分割方法

准确识别与分割绝缘子图像是架空线路绝缘子状态感知与缺陷诊断的重要前提。针对绝缘子的可见光图像提出了结合深度学习Yolo (You only look once) v5模型与图论分割Grabcut算法的两阶段图像识别与分割方法。首先采集图像建立数据集并训练Yolo v5,实现绝缘子的识别,然后用识别框坐标确定感兴趣区域,预判前景和背景,基于Grabcut算法实现绝缘子的自适应分割。根据该方法识别与分割架空线路绝缘子的在线监测可见光图像,结果表明,该方法无需分割标注或人工交互,可以高效准确地定位复杂背景下绝缘子的边缘并分割绝缘子,极大地提高绝缘子图像的分析效率。     

交叉跨越段输电线绝缘子发热检测方法研究

绝缘子的可靠性直接影响电力系统安全,为减少电网安全隐患,提出交叉跨越段输电线绝缘子发热检测方法。分析绝缘子极化效应、漏电和表面爬电3种发热现象的特点,分别计算发热功率和升温状况;利用调节电路、控制设备、传感头和电源等部件构建光电传感器的整体架构,并结合一体化思想改进传统传感头的连接方式,采用封装手法提高光路耦合效率;使用卡尔曼滤波算法将离散方程线性化;根据所采集的信息记录光电场强度变化情况,计算晶体主要方向轴的双折射率和相位差,获得绝缘子周围的光电强度,检测出绝缘子是否发热。实验证明,所提方法信息采集的真实度较高,线性拟合程度高,可行性强,能充分利用光电传感器的优势,准确地检测绝缘子的性能。     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

采用光放大器的绝缘子微放电紫外光遥测系统

绝缘子出现电晕放电是其运行性能下降的一个重要征兆,电晕放电的发展将会加速绝缘子性能的恶化并最终可能导致绝缘子闪络等严重电力安全事故。为此介绍了一种利用微弱电晕产生的紫外光为特征量的远程在线检测绝缘子电晕放电程度的技术。该技术采用光放大器技术来检测绝缘子表面电晕产生的微弱紫外光,并能判别绝缘子运行状态。该系统中的光放大器首先将采集的微弱紫外光信号转化为与之对应的微弱电流信号,然后电流信号经过信号调理单元处理转化为可采集的电压信号,信号最后被采集卡采集进入计算机,PC机中的分析软件可以对采集信号结果进行分析与判断。系统软件基于虚拟仪器技术平台,既能减少硬件的成本又能很好的分析信号的特征。该系统在现场变电站进行了检测试验,绝缘子的放电检测结果验证了该检测技术的有效性。     

低海拔地区长空气间隙放电特性试验研究

为进一步完善特高压线路的外绝缘设计,在南宁进行了棒-板长空气间隙的直流、雷电和操作冲击电压的放电试验,发现正极性的棒-板间隙放电电压比负极性的要低很多。应用相关标准对试验数据进行大气校正,并与海拔高度与南宁接近的北京中国电科院高压基地的棒-板间隙放电数据进行对比,结果显示：IEC 60060-1、DL/T 620—1997标准以及IEC 60060-1推荐校正方法适用于平原地区正极性放电试验的校正,DL/T 620—1997中的校正方法主要适用于对工频放电电压以及正极性冲击放电电压。     

南方沿海地区架空导线腐蚀情况调研分析

随着我国经济特别是南方沿海地区经济的高速发展,架空导线用量激增,然而南方沿海地区多为高温潮湿和海洋环境,长期服役于此自然环境中的导线会遭遇各种各样的腐蚀破坏,严重影响电力输送的安全性。为此,调研了南方沿海地区架空导线腐蚀的现状,发现一部分离海岸线较近的城市,受到海洋大气的影响,架空导线腐蚀严重;还有一部分城市离海岸线较远,但辖区内部分线路主要受到工业大气的影响,表现为离工业区较近的输电线路导线腐蚀严重。在此基础上,总结了架空导线腐蚀需要研究的技术问题,提出导线腐蚀抑制措施,为电网统筹安排输电线路导线的差异化使用和运维提供了参考依据。     

110kV复合绝缘子棒形并联间隙工频电弧疏导过程的试验研究

绝缘子串加装并联间隙装置后,可以疏导工频续流从而保护绝缘子。并联间隙的导弧性能对于绝缘子串的保护至关重要,因而深入了解电弧在间隙电极上的疏导过程及电弧运动特性非常必要。基于此,该文开展了短路电流大小为500A和15.75kA的燃弧试验研究。试验中使用高速摄像仪记录下了电弧运动过程,通过观察试验拍摄的图片分析了电弧的运动特性。利用之前研究建立的长间隙交流电弧模型,仿真计算了与试验电流大小相同的电弧运动过程。通过对比仿真结果和试验结果可知,对于弧根的运动情况,二者基本一致。虽然在弧柱的运动形态上稍有差异,但弧柱的运动滞后于弧根的情况是一致的。因此,电弧运动仿真模型的精确性较高,可用于分析并联间隙装置的导弧效果。     

紫外脉冲计数法测量直流电晕起始及熄灭电压

为了能够指导均压环和屏蔽环等的设计和改良使其满足特高压工程的需要,需要研究其电晕特性。研究的难点在于如何对可见电晕做出判定,常用的判定方法受实验人主观感觉和环境影响很大,会降低实验数据的准确性和可靠性。为此,提出了基于自主研制的紫外电晕监测仪进行电晕起始、熄灭电压的测量方法,并利用其在实验室对正、负极性的直流电压下棒-板电极的电晕起始、熄灭电压进行了测量,随后在国网电力科学研究院武汉院区的特高压户外实验场对正极性直流电压下多种外径和管径的均压环做了测量。结果表明该方法可以有效排除人工观察主观感受的影响,用于电晕起始、熄灭电压的测量。     

昆明高海拔特高压户外试验场的技术特点和研究项目

昆明高海拔特高压户外试验场是特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的重要组成部分。该户外试验场装备有净空70 m×70 m的门形架一座和锚塔一组,可方便布置大尺寸的特高压输变电设备、空气间隙和悬挂长真型导线等试品。户外试验场具有目前先进水平的2 250 kV工频试验变压器、7 200 kV冲击电压发生器和±1 600 kV直流电压发生器,以及良好的接地系统,可供交流1 000 kV、直流±800 kV输变电设备及系统进行绝缘试验研究。按照试验目的,户外特高压试验场的试验研究分为三类：校核验证性试验、工程前期研究性试验和科学研究试验。