±1000kV电压反馈控制直流污秽试验电源参数选取及输出特性

随着我国特高压直流输电技术的发展,亟需±1 000 kV大容量直流污秽试验电源满足大尺寸污秽外绝缘的研究。通过对±1 000 kV电压反馈控制直流污秽试验电源进行建模仿真,分析了可控硅调节下回路的特性,以及滤波电容、调压器的超调量、试验变压器内阻抗、交直流保护电阻、交流分压器对电压跌落率的影响。滤波电容可根据公式进行选取;超调量一般取10%,不满足时可根据试验电压和污秽情况进行调整。试验结果表明:研制的±1 000 kV直流污秽试验电源在-800~-300 kV试验电压下的电压跌落率5%,满足标准的要求。同时验证了仿真计算结果以及试验电源参数选取的合理性,可用来指导高电压大容量直流污秽试验电源的研制和试验研究。     

500kV交流绝缘子串不同布置方式下覆冰闪络特性的试验研究

合理的绝缘子串布置方式是提高覆冰闪络电压的有效方法之一,但超高压覆冰绝缘子在不同配置下闪络特性缺乏基础试验研究。为此,以500kV交流绝缘子串为试品,对污秽绝缘子串进行带电覆冰后,在不同布置方式下对绝缘子串覆冰闪络特性进行了试验研究,分析了布置方式对绝缘子串的覆冰状况、闪络过程以及冰闪电压的影响。研究表明：双I型布置方...     

水中交流电弧伏安特性仿真

为了在流动的水中产生交流电弧对废水进行处理,设计了实验系统及测试电路,建立了适合水中交流电弧的动态模型.将经典的Mayr和Cassie电弧微分方程模型以串联电阻的方式联合起来,针对水介质的特点引入了最小电导参数,确立了模型参数的求解方法.并将电弧数学模型转化为电路模型,对电弧的动态伏安特性进行了仿真.仿真结果表明:实测与仿真的电弧电压、电流波形基本一致;水中交流电弧放电过程存在气液两相放电,但稳定的电弧放电实质上发生在水蒸气中;稳定燃弧电压为100 V, 电流自然过零时存在1～2 ms的熄弧时间;熄弧时段内,电流接近于零并且变化缓慢,电压则迅速升至约1 500 V使电弧重燃.     

典型缺陷油浸纸套管绝缘劣化特性研究北大核心CSCD

油浸纸电容式套管是目前电力系统中应用最为广泛的套管,发生的故障也相对较多。为研究油浸纸套管缺陷发展过程及绝缘劣化规律,采用多只72.5 kV油浸纸套管分别模拟进水受潮、极板边缘尖端、极板偏差及油中气泡等典型缺陷,在60℃油温下同时对缺陷套管施加42 kV电压和630 A电流进行长时电热联合试验,测量并分析套管绝缘电阻,tanδ、电容量、局部放电特征、频域介电谱曲线等参数的变化规律。测试结果表明,tanδ及电容量对套管绝缘受潮缺陷较为敏感,通过tanδ-f曲线及C-f曲线可分析套管内部水分热扩散过程;通过局部放电测试能有效发现套管油中气泡、极板偏差和极板边缘尖端缺陷,3种缺陷的主要区别在于局部放电t-f图谱中的脉冲放电等效频率范围不同;长时电热联合作用下,油中气泡缺陷套管最早出现绝缘劣化,总体劣化速率相对平缓。极板尖端缺陷套管前期劣化速度慢,但累积效应明显,tanδ及电容量在稳定一段时间后呈阶跃式增长。极板偏差缺陷套管出现绝缘劣化的时间最晚,出现劣化后的趋势与极板边缘尖端缺陷套管类似。研究结果可为套管故障分析及绝缘诊断提供参考。     

基于PDC法的干式套管用胶浸纸绝缘受潮状态评估

为了提取表征胶浸纸(RIP)绝缘受潮状态的特征参量,文中将时域介电响应技术应用于受潮状态评估,并利用极化/去极化电流(PDC)测量法对其进行深入研究。首先在实验室制备不同含水量的RIP绝缘样片并测试获得PDC曲线;然后引入遗传算法和内点法相结合的优化算法,利用Matlab获得扩展德拜模型参数;最后提取2个受潮状态特征参量,即最大时间常数分支的弛豫贡献系数A₉和稳定去极化电量Q_d-5000。研究结果表明：PDC曲线随含水量的增加整体向上移动;受潮造成RIP绝缘的直流电导率增加,绝缘电阻、吸收比和极化指数显著降低;建立的9支路扩展德拜模型等效电路参数对RIP绝缘受潮状态的反应较为灵敏,A₉与含水量呈线性拟合关系;去极化电量对含水量较为敏感,Q_d-5000与含水量呈指数拟合关系。     

高压交流套管的油纸绝缘热老化特性及寿命模型研究

为研究高压交流套管的油纸绝缘热老化特性,用套管用绝缘油、绝缘纸及铝箔纸自制成样品并分别在90℃、100℃、130℃三种温度下进行加速热老化。对热老化过程中反映油纸绝缘材料样品老化状态的理化特征参数进行测试与分析。同时,对套管缩比模型在100℃进行电热联合老化实验,测试分析其在老化过程中相应的介电响应曲线,测试套管在绝缘失效并解体后的绝缘电气/理化参数。结果表明:对于套管的多层油纸屏障结构,最外层油纸绝缘是套管绝缘特性的薄弱点。油纸材料样品与套管缩比模型在老化过程中最外层绝缘纸的聚合度下降速率均最快,内层较慢,分析认为水分和油酸在各层间的分布规律是导致该现象的主要原因;相比传统的工频电容值,低频段对应的电容值对绝缘状态变化反映更为灵敏。以油纸绝缘材料样品最外层绝缘纸的聚合度随温度与时间变化数据为依据,建立了套管油纸绝缘热寿命模型,并初步验证了该模型的有效性。     

500kV瓷支柱绝缘子加装复合增爬裙后的覆冰闪络特性

为了研究500kV超高压瓷支柱绝缘子加装复合增爬裙(CAS)后的覆冰闪络电压特性,在特高压交流试验基地的大型环境气候实验室开展了500kV瓷支柱绝缘子加装CAS和未装CAS的覆冰闪络试验。研究并分析了2种工况下支柱绝缘子覆冰状态、闪络电压、泄漏电流发展以及放电路径。研究结果表明,加装CAS的瓷支柱绝缘子可有效阻止冰棱的形成,并且增爬裙之间不会被冰棱桥接,其放电主要沿冰棱和气隙发展。在绝缘子表面有污秽的覆冰状态下,带有CAS的500kV瓷支柱绝缘子覆冰闪络电压大于最大运行相电压,较未装CAS的支柱绝缘子提高约58%。     

500 kV线路长串绝缘子的冰闪泄漏电流

为给我国污秽、覆冰地区架空输电线路外绝缘设计提供参考,在国网电力科学研究院环境气候试验室进行了污秽、覆冰条件下500kV典型线路绝缘子串冰闪试验。同时研制出一套泄漏电流测量系统,并对冰闪过程中泄漏电流谐波含量、幅值包络线的变化进行了研究。研究表明:冰闪过程中泄漏电流的变化发展与放电过程以及冰的融化状态紧密相关,泄漏电流的特征量能够明显体现出冰层的状态变化以及放电的发展,因此泄漏电流可以作为判断绝缘子覆冰、融冰期间闪络的一个监控条件。     

集总RC热网络方法应用于油气套管暂态温度计算

为分析高压电容式油气套管内部暂态温度与其短时载流能力的关系,提出了适用于高压油气套管结构的集总RC热网络模型.该模型计及传导、对流和辐射3种传热方式,考虑了材料性能随温度的变化关系,并基于MATLAB/Simulink实现了热网络拓扑结构.以550 kV油/SF6套管为例,暂态温度热网络计算结果与实际温升试验结果吻合较好,证明了集总RC热网络的有效性和实用性,通过阶梯载荷曲线拟合昼夜周期变化负载,并结合热网络确定了油气套管最热点温度的周期暂态变化规律.研究表明油气套管最热点位于中心导杆与绝缘芯子界面处,且各载荷步下套管暂态温度值与稳态温度值存在较大差异.将集总RC热网络方法应用于油气套管暂态温度计算,补充了仅考虑稳态额定运行条件的传统套管设计方法,对分析油气套管运行中的短时载流能力有一定理论指导作用.     

圆筒形直线感应电动机的起动特性数值解析

应用有限元分析软件Ansoft/Maxwell 2D,对圆筒形直线感应电动机的起动过程进行了动态仿真,并对起动推力、气隙磁密等参数进行数值计算和分析.计算结果可以为圆筒形直线感应电动机本体的理论研究及其控制系统的优化设计提供参考.