不均匀电场中憎水性表面分离水珠放电过程研究

通过实验室模拟并结合ANSYS有限元分析软件对不均匀电场中憎水性表面分离水珠的放电过程进行了计算,得出憎水性表面分离水珠放电是由两端向中间发展的电弧连接所致,并存在明显熄灭重燃现象。比较了不均匀电场下,无水珠、单个水珠以及多个水珠存在时憎水性表面沿面电场分布的变化情况,无水珠存在的憎水性表面的电场呈两端高,底部大致平滑的“U”型分布,强电场区域出现在电极两端,最大值为3.19kV/cm;单个水珠的电场强度最高的地方仍出现在尖极处,最大值为3.9kV/cm,水珠表面电场最弱,约为0.35kV/cm;多个分离水珠存在的情况下,电场不均匀度增加,水珠周围电场较强,最大场强出现在距离两极最近的水珠周围并且在水珠靠近两端一侧,最大值为4.6kV/cm,其余区域相对较弱;计算出有水珠存在时的最大场强是无水珠时的1.22～1.44倍。     

雷击模拟试验中放电路径观测技术

为给各种环境条件下模拟雷击放电试验中放电路径的观测提供经济可靠的观测方法,采用单反相机并借助于光学滤镜等其他现代电子设备,观测不同环境条件下大量的放电试验现象,总结了放电试验在户外试验场和室内实验室以及在白天和夜间不同光线环境下进行时的观测方法。结果表明,借助单反相机及其配件,采用6~10s的长时间曝光模式并合理设置ISO感光度和光圈大小及其他参数可实现对放电路径的观测,即在户外强光环境下,需借助于ND滤镜,相机ISO感光度需设置较小的值,且采用小光圈,而在弱光或黑暗的户外和室内条件下,相机ISO感光度和光圈均可适当增大。     

交流电晕笼无线电干扰试验校准系数研究EI北大核心CSCD

电晕笼无线电干扰试验得到的导线激发函数应进行校准等效之后再应用于输电线路的无线电干扰计算中。校准系数通常通过校准试验获得,但校准实验的准确性受试验条件和环境的影响。若能通过理论分析代替校准试验得到较为精确的校准系数,会更加经济和便捷。该文基于电路分析方法,建立电晕笼试验回路的分布参数模型,依据电晕放电脉冲在空间和时间上的独立性,通过求取放电点不同位置时校准系数的响应曲线计算得到校准系数,并与分段电容获得的理论校准系数进行对比分析。结果表明,校准系数的理论分析模型可以较好地应用于电晕笼试验和实际线路无线电干扰计算之间的等效,且兼具经济性和实用性。     

基于EGM的引雷塔对邻近110 kV线路的屏蔽保护效应

雷击是威胁电力系统安全运行的重要因素,引雷塔作为一种新型防雷措施在广东地区已开始试点应用。为研究引雷塔对邻近110kV线路的雷电屏蔽特性及引雷塔的屏蔽保护范围,以已建设的引雷塔及其相邻110kV双回输电线路为例,建立了电气几何模型,计算间隔距离、引雷塔高度、地形等因素影响下引雷塔对邻近110kV线路的雷电屏蔽效应,并总结得到其屏蔽保护范围。计算结果发现,引雷塔对相邻110kV线路存在绕击和反击屏蔽效应,两者距离越近,其雷电屏蔽效应越显著;当引雷塔高为60 m时,其在平地和山地情况下,对相邻110kV线路的临界保护距离分别达到623、3 674 m。研究结果可为引雷塔选址及推广应用工作提供指导。     

掺粉煤灰泵送混凝土的制备和工作性能研究

通过试验制备坍落度大于200mm,扩展度大于450mm的掺粉煤灰泵送混凝土,测定各组泵送混凝土的工作性能,分析减水剂类别与掺量,水胶比,砂率,粉煤灰掺量等配合比参数对混凝土工作性能的影响。试验结果表明,利用改性萘系减水剂,通过调整减水剂的掺量,掺30％粉煤灰的泵送混凝土不离析,不泌水,坍落度达到220mm,扩展度达到540mm,具有很好的工作性能。     

直流入侵三相三柱变压器励磁电流及谐波计算

直流输电系统单极运行时一大地为直流电流的回路,导致大地电位相对于无限远处升高。直流电流通过两个Y0连接的变压器中性点侵入电力系统,故针对三相三柱变压器直流入侵情况建立了直流入侵下的三相三柱变压器的电路模型和相应的方程,结合三柱磁路的麦克斯韦方程和非线性的B—H曲线方程,利用数字迭代法,在MATLAB环境下编程计算了三相三柱变压器直流入侵下的变压器励磁电流和谐波特征。结果表明直流入侵三相三柱变压器下并无磁通的偏移,励磁电流波形亦无畸变,但波形总体沿纵轴方向平移,平移大小为入侵直流电流的大小,励磁电流增加了直流分量,这将增加电路的电阻性热损耗,其它次谐波没有变化,结论为直流入侵三相三柱变压器没有直流偏磁现象。这与文[7]的试验结果完全一致,从计算上验证了试验结果。     

输电线路杆塔塔头引雷能力模拟试验研究

为了研究架空输电线路杆塔塔头的引雷效果,笔者建立了按1﹕25比例缩小的平原500 kV典型交流输电线路模型,采用标准操作冲击电压进行了大量的放电试验。通过试验数据分析,笔者得出了杆塔头部至输电线路档距中央方向的绕击概率的变化情况。结合现场运行经验和理论分析可知:杆塔头部的引雷能力明显,但其保护范围有限;在距离杆塔不远区域,输电线路的绕击概率最高。该试验不仅可以为雷电屏蔽模拟试验中电极放置位置提供参考依据,也指出了输电线路中需要加强防雷措施的易遭受绕击区域,对线路安全运行水平的进一步提高具有指导意义。     

雷电下转动风机叶片接闪特性模拟试验研究

风力发电机在遭受雷击时叶片一般处于转动状态,而叶片转动对其雷击接闪特性的影响尚不明确。为探究转动风机的叶片雷击接闪特性,设计了可控转速的1:30缩比2 MW风机模型与适合试验的弧面电极,采用标准负极性操作波,制作了2种类型的叶尖接闪器,开展了1 m间隙时不同转速下的大量接闪试验。试验结果表明,在1 m间隙下,无论叶尖是接闪帽还是接闪盘配置,间隙击穿电压均随着转速的提升而升高,而风机静止时击穿电压会随接闪叶片角度增大而升高。分析认为,叶片旋转会导致叶尖区域积聚的正离子浓度降低,抑制了上行先导的发展,从而提升了击穿电压。根据试验结果推断,在此工况下风机旋转会降低其引雷能力。试验结果对风机的防雷设计具有参考意义。     

同心双圆型特高压垂直接地极优化设计

垂直接地极具有占地面积小的优点,是解决直流接地极选址困难的有效途径。普洱垂直接地极是我国第一个投运的特高压直流垂直接地极。本文从普洱接地极内、外圆电极分流不均匀的问题出发,发现内圆电极受到的屏蔽作用高于外圆电极,提出了内、外圆电极不等参数设计的思路。然后采用基于边界元的仿真软件计算发现改变电极长度可使内、外圆电极井间分流更均匀,研究了电极长度和数量对内、外圆电极长度配合的影响,给出了外圆电极最优长度的拟合计算公式,并提出了适用于水平分层土壤结构下的外圆电极最优长度算法。最后采用一个典型的双圆型垂直接地极优化设计案例验证了算法的可行性。     

基于场路耦合有限元的移动式大功率模拟负载设计

模拟负载的设计与计算是500kV线路用移动式直流融冰装置全压大电流试验方法亟待解决的技术关键.提出使用水同时作为导电和散热介质的设计思路,基于移动平台化装置体积约束,对电极参数进行合理估算,并采用场路耦合结合有限元法,建立模拟负载三维电流场计算模型,通过对装置内部电流场和外加电路模型同时求解得到整体电阻,实现对参数的验证与修正,计算结果对工程实际装置设计与制作有重要参考作用.