石墨基柔性接地材料特性及其在防雷接地中的应用

为满足复杂土壤环境对接地材料耐腐蚀性以及高频雷电流和短路故障入地电流对接地材料热稳定性的要求,研制了一种强通流能力的石墨基柔性接地材料。通过耐腐蚀试验分析了石墨基柔性接地材料与钢材类材料的耐腐蚀性能;试验对比了圆钢与石墨基柔性接地材料与不同土壤的接触性能;仿真研究了石墨基柔性接地材料的热稳定性以及冲击散流有效利用长度。研究结果表明:石墨基柔性接地材料耐腐蚀性强,预期使用寿命超过30 a;其与土壤接触性能优于圆钢,接触电阻降低约30%;冲击散流有效长度增加约30%。     

模拟山火条件下导线-板间隙击穿特性影响因素分析

利用模拟山火试验平台,开展导线-板间隙在不同燃烧条件下的工频击穿特性,分析植被类型、燃烧强度、风速和坡度等因素对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:不同类型植被火焰下,间隙的击穿特性差异较大,杉树枝叶和杉树干火焰下,间隙的工频击穿电压分别约下降为纯空气间隙的10%和20%;当火焰桥接全部间隙时,植被燃烧强度对间隙击穿特性的影响较小;随着坡度的增加,火焰间隙的绝缘强度出现大幅度下降。因此,对实际输电线路,需重点关注坡度较大的地方,特别是"V"形山谷位置,更易出现山火引发线路跳闸事故。     

火花效应及火花刺对石墨接地体冲击接地电阻的影响

柔性石墨复合接地体是一种具有良好的导电性、天然的耐腐蚀性、非铁磁性的非金属接地体,为了探究柔性石墨接地体在雷电流作用下火花效应和火花刺对其冲击接地电阻的影响,提出了一种计及火花效应的等效半径迭代算法并验证了其可靠性。利用该算法仿真模拟了长30 m的水平T型柔性石墨复合接地体在其不同位置添加火花刺对其冲击接地电阻的影响,并进一步分析了火花刺对输电杆塔方框带射线地网的冲击接地电阻的降阻效果。结果表明,在实际工程应用中,要充分考虑火花效应和火花刺对改善输电杆塔地网冲击接地特性的积极影响。     

变电站接地短路对附近电位分布影响的计算

用有限元法计算了某220kV变电站接地短路时可能引起的附近电力调度大楼地网散流和地电位分布。结果表明变电站接地短路时的散流会对变电站地网及其附近地区的地电位分布产生一定影响,在设计变电站和建筑物内设备接地连接时应考虑由此产生的地电位升高和地电位差。     

PT铁损对铁磁谐振的影响分析

通过实测PT的参数,采用最小二乘曲线拟合的方式确定PT模型的特征曲线和铁损。分别对中性点直接接地系统和不直接接地系统的铁磁谐振现象进行分析,从理论上证明了PT的铁损对铁磁谐振的阻尼作用。利用MATLAB分别对两种系统进行仿真,研究在不同的谐振条件下,PT铁损的变化对谐振的影响。仿真结果表明,在各个谐振区域,这种影响都存在。PT的铁损越小,谐振越容易发生,产生的过电压越高,持续时间越长,这在中性点直接接地系统中尤为显著。仿真结果同理论分析相吻合。     

基于多导体传输线模型的变压器绕组分布参数计算

为了研究局部放电信号在变压器绕组内部的传播过程,建立了变压器线圈绕组的多导体传输线模型。以40匝单层绕组为特例,根据绕组的轴对称性,建立二维等效有限元模型。考虑绕组核心材料为空心、铝心和铁心的情况,分别采用静电场和时谐磁场模型计算变压器绕组的电容、电感、电阻分布参数。对于频变参数,选取多个频率点进行时谐场计算。在求解过程中,重点考虑了趋肤效应的影响。参数计算的结果同实测的结果基本吻合,计算方法对于研究局部放电(PD)脉冲在电力设备中的传播特性有十分重要的意义。     

基于多导体传输线模型的局部放电信号沿变压器绕组传播特性研究

建立了变压器绕组的多导体传输线模型,总结了参数求解的简化方法.     

交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感度分析

影响交流输电线路全寿命周期成本LCC(life cycle cost)的有很多成本动因,为设计中找到那些自身波动对LCC波动影响较大的动因以利于在管理中明确对象和落实LCC指标,采用蒙特卡洛仿真模拟了不确定因素对各成本动因的影响,从统计规律上减少相关系数的误差,并以斯皮尔曼(Spearman)相关系数衡量了各成本动因与LCC之间的关系。对500kV以及1000kV交流输电线路分析表明:导线电能损耗成本、经济指标参数以及运行年限对线路LCC的敏感度较高。     

固体C型电枢几何结构优化设计

电枢是电磁轨道炮的关键部件之一,其几何结构直接影响轨道炮的发射性能。在电磁轨道炮发射过程中,由于电枢与轨道接触面上流过强大的电流,局部高温导致金属材料丧失强度与产生烧蚀。为此需要通过选择合理的电枢结构参数来抑制电流趋肤效应的影响,使流过导轨和电枢接触面的电流分布尽量均匀,达到改善轨道炮烧蚀的目的。基于ANSYS建立了固体C型电枢电磁性能的有限元分析模型,对三种典型的C型电枢进行了仿真计算,研究了几何参数对C型电枢电磁性能的影响,得出了最优化C型电枢的设计方案。本文的研究结论对固体C型电枢的研究与设计有重要参考意义。     

一种基于改进层次分析法的输电线路雷害风险评估模型

进行高压架空输电线路雷害风险评估,并合理安排防雷改造的次序,对电力系统的经济性和运行安全性十分关键和重要。目前,国内外关于输电线路雷害风险评估还没有确定的评估模型和评估标准。基于改进层次分析法,综合考虑了与输电线路雷害风险有关的各种因素,提出了一种关于输电线路雷害风险评估的简易模型,并进行了算例分析。算例分析验证了该方法的有效性,基本能满足工程应用的要求。