一种高性能SF6/N2混合气体密度继电器的研制

为了环保,同时解决SF_6高压电器设备在低温下可靠运行的问题,研制和应用SF_6/N_2混合气体的电器设备是非常必要的。而同样压力下的SF_6所占比例越高,其密度越大,绝缘能力越强,但节能减排的意义就越小,因此需要研制SF_6/N_2混合气体密度继电器,用于监测其气体密度,从而既确保高压电器设备安全运行,又能达到较好的节能减排效果。文中提出研制高性能的SF_6/N_2混合气体密度继电器,并阐述了高性能的SF_6/N_2混合气体密度继电器的实现方法,以及通过性能测试,证实该SF_6/N_2混合气体密度继电器具有较好的性能。     

电力系统中的能量守恒模型

文章重点研究了在不同网络架构下的能量模型,结合生产实践,分析如何运用计量装置计算电能量间的守恒,进而发现和解决电网故障.     

配电网线路相间故障重合前无故障识别方法研究

目前现有配电网线路相间故障采用自动重合闸技术存在重合于未消失故障导致重合不成功的风险,有必要重合前进行无故障识别来避免盲目重合。针对配电网带并联补偿电容器的线路,研究了一种利用并联电容器储能放电的电压电流信息进行相间故障重合前无故障识别方案。分析表明,瞬时故障时,故障熄弧前过渡电阻为较小值,而熄弧后过渡电阻理论上无穷大,且熄弧瞬间过渡电阻存在突变特征;而永久故障时,跳闸后故障过渡电阻持续为较小值。据此特征,提出了利用相间故障过渡电阻的辨识结果进行重合前故障状态的识别方法及判据。最后,PSCAD建模仿真计算分析表明,所提出相间故障重合前无故障识别方法的正确性和有效性,有助于提高配电网相间故障的重合成功率。     

站用直流系统充电机状态评价研究

充电机长时间正常工作是保证变电站直流系统正常运行的前提条件。首先对站用直流系统充电机的状态评价指标进行分析,建立了包含电气性能、经济性能、安全性能等各项指标的评价体系。在分析充电机评价体系的基础上,选择层次分析法(AHP)对充电机的各底层评价指标所对应的权重进行计算,从而得到充电机的工作状态信息。最后,通过实例验证了上述方法能够对站用充电机性能状态进行有效评估。     

传统选相元件在风电集中接入系统中的应用研究

通过对高压及超高压线路保护常见的3种选相原理进行分析,得出了其最佳应用条件。通过理论分析、仿真模型与故障录波数据验证的方法分析了风电接入对选相元件的影响。研究表明,风电系统的故障特征使其三序阻抗在幅值和相位上均存在较大差异,导致风电场送出线保护处的各序分流系数在幅值和相位上存在较大差异,使相电流差选相元件与稳态序分量选相元件在风电侧无法可靠选相,而突变量电压原理的选相元件动作正确。最后给出了选相元件在风电系统中的改进建议。     

110 kV电缆护层中操作过电压的暂态特性分析

近年来在110 k V电缆线路中,发生多起断路器合闸时电缆接头爆炸的事故。文中选取一发生典型接头击穿故障的电缆线路,使用PSCAD建立了该电缆线路的电磁暂态仿真模型。由于该线路中间接头击穿故障发生在电缆充电后。因此文中仿真了空载合闸时的电磁暂态过程。首先计算了电缆线路各个接头处的线芯过电压,由于空载线路电容效应,各个接头处线芯过电压逐渐升高。应用傅里叶变换对过电压进行频率分析,线芯过电压中包含较多的1~2k Hz的高频成分。其次对线路不同接头处的护层电压进行计算,可得电压最大值出现在靠近线路首端的接头护层处。与线芯过电压相比,空载合闸时的护层感应电压中含有大量的1~3 k Hz、超过10 k Hz的高频分量。最后改变护层交叉互联与单端接地的联结方式,计算可得各处护层电压出现较大变化,最大护层电压有所上升。改变2种护层联结方式的顺序后,其对应的接头护层处电压的高频成分含量也出现变化。由于大量的高压单芯电缆护层采用混合联结方式,因此文中的研究结果对优化电缆护层的配置方式具有指导意义。     

80 Mvar集合式并联电容器内部温度场数值计算分析

为了获得1.2倍额定电压、环温55℃运行工况下集合式并联电容器内部温度分布,本文运用有限体积法,以集合式并联电容器BAMH126.3/3~(1/2)-80000-1W为研究对象,根据实际真实电容器尺寸,用流体力学仿真软件Fluent建立其三维温度场仿真模型,对其温度分布进行仿真。得到了其整体内部温度场分布,仿真结果表明,集合式并联电容器内部温度由底部至顶部呈上升趋势,且最热点温度位于顶层心子内部,变压器油温度最高点位于散热器顶部,最低点位于散热器底部,为集合式并联电容器散热结构优化设计和内部温度最热点控制提供参考。     

纳米复合电介质击穿与耐电晕性的纳米掺杂效应

纳米掺杂对聚合物绝缘介质的电气性能影响较大。以杜邦公司的纯聚酰亚胺100HN和纳米型聚酰亚胺100CR为研究对象,开展电导、表面电位衰减、直流击穿与耐电晕实验。实验结果表明,相较于100HN,100CR的直流击穿场强下降6.4%,而其耐电晕时间提升400%,表明纳米粒子在两种特性中发挥不同的作用机制。表面电位衰减特性提取的陷阱参数表明100CR的深陷阱能级和密度均减小;高场电导结果表明100CR的电导率和载流子迁移率均增加。扫描电子显微镜观察电晕后的试样表面形貌发现100HN的表面形貌为"沟槽型通道",而100CR的表面形貌是"不同侵蚀度的分层环形",且侵蚀面积增大。研究结果表明:纳米粒子通过改变陷阱特性影响电导特性,最终影响直流击穿的发展过程;对于耐电晕特性,提出了基于表面碰撞散射与电荷消散协同作用的纳米复合电介质的耐电晕模型,解释了分层环形形貌特征与耐电晕性能增加的原因。     

交流电干扰下Q235钢与铜在不同含水量北京土壤中的短期腐蚀行为

利用电化学测试和埋片试验研究了交流电干扰下Q235钢和铜在不同含水量北京土壤中短期腐蚀行为。结果表明:交流电对Q235钢与铜的腐蚀起到明显促进作用,对铜影响更大;交流电与土壤含水量对Q235钢的影响有明显的交互作用,对铜则无明显的影响;交流电主要影响材料的阳极反应过程,含水量主要影响材料的阴极反应过程;土壤含水量未达到饱和时,Q235钢与铜表面均发生腐蚀,且随着土壤含水量的增加,腐蚀均逐渐加重,其表面点蚀坑密度和深度均逐渐减小;在土壤含水量达到饱和时,Q235钢与铜表面均又出现较严重点蚀。