1OkV架空绝缘线路用防弧金具及放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件

对10kV架空绝缘线路的短路电流沿线分布和短路故障切除时间以及雷击闪络概率进行了计算和分析,提出了线路用防弧金具和放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件:①工频电弧试验用的短路电流有效值和持续时间分为两挡:有效值取20kA,持续时间为0.1s和有效值取10kA,持续时间为0.5s.②工频电弧试验短路次数取5次比较合适.③绝缘导线和试品应按实际情况布置,水泥电杆高度大于2.0m等.     

绝缘子串并联间隙的工频大电流燃弧试验

绝缘子串雷闪或污闪后,后续的工频电弧会烧伤甚至损坏绝缘子,为此研究了用于保护绝缘子的并联间隙防雷保护装置。介绍了并联间隙防雷保护在国内外的研究和应用状况,采用自己研制的样品研究了结构简单、安装方便适用于110kV和220kV等级V型悬垂绝缘子串和I型悬垂绝缘子串的并联间隙防雷保护装置;充分考虑电网未来发展需求后确定了具体的试验方案且110kV和220kV绝缘子串并联间隙试验的短路电流均为50kA,短路持续时间均为0.2s。在西安高压电器研究所大容量检测试验室对样品进行的大电流燃弧试验证明,沿绝缘子串表面产生的50kA工频电弧约0.01s的时间便可移动到招弧角端部灼烧;招弧角可耐受50kA工频电弧持续燃烧0.2s并能保护绝缘子免受电弧灼烧。因此,绝缘子并联间隙防雷方式是一种合理有效的防雷保护措施,值得在我国输电线路上推广应用。     

可主动快速熄灭工频续流电弧的灭弧防雷间隙装置设计

为改善普通绝缘子串并联间隙以牺牲雷击跳闸率换取低事故率的劣势,研究了一种能够主动快速熄灭工频续流电弧的灭弧防雷间隙。该间隙适用于10～110 kV等级电力系统架空线路。制作了该间隙的样机装置,并在西安高压电器研究所大容量检测试验室进行了工频电流灭弧试验。结果表明,提出的灭弧防雷间隙能在试验回路的继电保护动作之前熄灭幅值为1、5、10 kA的工频续流电弧,且熄灭电弧的时间短于10 ms。间隙附带的气体发生装置响应雷电脉冲到喷射气流的时间约为200μs,分析认为,其快速强力地作用于早期电弧是装置熄灭工频续流电弧的主要原因。     

基于自收缩效应液态金属限流器的研究

针对基于自收缩效应的液态金属限流器(LMCL)进行了限流特性的试验研究,得到了不同预期短路电流下的限流效果.试验结果表明,预期短路电流越大,限流效果越明显,在预期短路电流峰值为20 kA,电流上升率为10 A/μs的情况下,LMCL能够在1 ms内自动起弧,并通过快速上升的电弧电压迅速将短路电流限制在12 kA.     

封闭容器内部短路燃弧特性及电弧电压计算

为了准确计算金属封闭开关设备发生短路燃弧时产生的能量,通过开展小尺寸封闭容器内部短路燃弧试验,利用L-C振荡试验回路获得不同充电电压和间隙距离下的电弧电压和电流等数据,详细分析了封闭容器内部燃弧特性,结果表明：封闭环境中电弧电压与压强成正比;电弧电压有效值随电流变化具有较大的不确定性,间隙距离对电弧电压的影响更为明显,当间隙距离为5、10和15 cm时,电弧电压有效值的平均值分别为130.4、208.0、252.2 V。同时考虑到封闭环境中的电弧电压随机性较大,提出了一种基于支持向量机的电弧电压计算方法,并与基于Mayr电弧模型的计算结果及试验结果进行了对比,对比结果证明所提方法优于Mayr电弧模型,计算结果与试验测量值的平均绝对百分比误差仅为4.04%。     

中国首次大容量试验短路电流测量国际比对

为解决大容量试验短路电流测量系统量值溯源的难题,西安高压电器研究所(XIHARI)率先参加了国际短路试验联盟(STL)在全球大容量实验室中组织的短路电流测量国际比对技术活动。通过比对,建立了中国第1个大容量试验短路电流标准测量系统,共进行了线性度、刻度系数、高频电流、干扰、电阻值测量5个项目的比对试验。比对电流有效值最高达90kA,最大峰值213kA,比对结果为:XIHARI短路电流标准测量系统与STL短路电流标准测量系统之间最大偏差为0.3%。     

被挤入绝缘窄缝中的开关电弧特性

在最普通的低压断路器中,限流电弧的分断是基于触头间的电弧被快速拉长,並吹入金属栅片。另一种有趣的限流技术是迫使电弧和运动的隔板一起迅速进入绝缘的窄缝申。用这种方法使电弧被拉长,並被挤入绝缘壁之间,从而产生了相当高的电弧电压。利用开关模型装置,研究被挤入绝缘窄缝中的电弧特性。实验是在不同的预期电流(达5kA有效值)和不同的隔板速度下进行的。还介绍了缝的尺寸和绝缘材料对电弧特性的影响。     

配网线路避雷器阀片90/200微秒冲击电流耐受特性试验

为了试验调查现有线路避雷器阀片在90/200 μs冲击电流下的耐受能力,对标称放电电流为5 kA和10 kA的两种ZnO避雷器阀片分别进行了不同能量等级下放电冲击次数为18次的90/200 μs冲击电流耐受特性试验,并进行了相同能量等级下单次90/200 μs冲击电流与4/10 μs大电流冲击耐受特性对比试验。试验结果表明,相同能量等级下4/10 μs大电流冲击对阀片造成的损伤大于单次90/200 μs冲击电流造成的损伤;5 kA阀片最高可通过约3.5 kA的18次90/200 μs冲击电流耐受特性试验,10 kA阀片最高可通过约7.3 kA的18次90/200 μs冲击电流耐受特性试验;直流1 mA参考电压作为评价避雷器阀片性能判据的敏感度高于标称放电电流残压。     

10kV线路用多腔室间隙防雷装置工频续流遮断能力选择建议

我国10 kV架空配电线路近年来安装使用了一些多腔室间隙防雷装置,由于相关研究未及时跟进,多腔室间隙产品的额定遮断工频续流值这一关键参数的选择目前缺乏理论依据。通过建立线路短路故障计算模型,结合典型多腔室间隙产品的试验数据,计算获得不同故障情况下通过多腔室间隙的实际电流,再结合线路工程防雷需求,提出对用在有连续建筑物或绿化树木屏蔽的城区线路(段)上的多腔室间隙产品,额定遮断工频续流峰值短期可选择不小于1kA,远期应选择不小于1.5 kA,对用于空旷地区的线路(段)上的多腔室间隙产品,额定遮断工频续流峰值短期可选择不小于5 kA,远期应尽可能选择更高的遮断续流水平,并进一步给出了安装使用建议。     

多断口爆炸气流灭弧防雷间隙灭弧试验

多断口爆炸气流灭弧防雷间隙是一种主要针对10 k V电压等级输电线路的新型灭弧防雷装置。为研究其灭弧能力,利用短路发电机提供5 k A最大工频电流,对其灭弧过程进行了试验。试验现象说明:爆炸气流能够强烈干预电弧,在短时间内将电弧迅速拉长并吹出陶瓷管外,加快电弧等离子体热游离和电弧能量的扩散,瞬间冷却并熄灭电弧。试验结果表明:从装置触发到灭弧结束历时70μs左右,其中从气流接触电弧到电弧熄灭的时间小于10μs,并且有TNT装置的灭弧效果要明显优于无TNT的装置,装置触发后产生的高速气流能够维持时间为600μs,强烈作用于电弧生成的初始阶段,实现对电弧的长久抑制,不会出现残压和电弧重燃现象,而且此装置能经受50次65 k A大电流冲击或20次100 k A大电流冲击。证明多断口爆炸气体灭弧防雷间隙装置能切实保证供电可靠性,保障电网的正常运行。     

基于高频噪声主频估计的自适应最小二乘算法

进一步提高电力系统继电保护的动作速度，要求寻找速度更快的保护滤波算法。传统的最小二乘算法与卡尔曼滤波算法虽然速度较快，但准确度难以提高。通过对电力系统故障信号高频噪声分量的理论分析与仿真研究，发现高频噪声分量存在一个主频，并提出一种使用遗传算法的主频频率估计器。根据高频噪声主频的存在性与自适应滤波原理，提出了一种基于高频噪声主频估计的自适应最小二乘算法，它利用高频噪声主频估计器计算输入信号的高频噪声主频频率，根据主频频率修改最小二乘算法的模型参数，实时形成最小二乘算法的计算式。仿真试验表明，该算法显著地提高了保护滤波算法的滤波速度与准确性，即使在噪声非常严重的情况下，也能取得很好效果。     

一种新颖的频率跟踪算法

频率跟踪是防止保护装置误动的一项重要措施.文章首先推导了采样频率失配条件下傅立叶变换的基本公式,并通过对变换结果的分析提出了一种新颖的频率跟踪算法.然后,描述了实施该算法的基本步骤,并介绍了实施算法过程中两种数字滤波器的特性与设计方法.最后,利用一个具体算例验证了本文算法的有效性.     

电网频率特性及负荷反馈df／dt的实测分析

根据电网频率运行的要求，对表征电网频率特性的频率衰减时间常数Ｔｆ、静态负荷频率调节系数ＫＬ进行了试验研究和理论分析计算。对系统功率缺额频率滑差ｄｆ／ｄｔ和负荷频率反馈ｄｆ／ｄｔ进行了识别，为ＳＺＨ－２型数字周波继电器的ｄｆ／ｄｔ整定和低电压闭锁整定提供了可靠的参考。     

分频输电系统的实验研究

分频输电是一种非常有竞争力的远距离输电方式。该文介绍了分频输电系统实验装置的构成和初步实验结果。该实验首次利用交．交变频器作为倍频器，将50/3Hz电能转换为50Hz电能向工频系统送电，成功地实现了一种新型(FACTS)柔性交流输电装置。文中还介绍了分频系统和工频系统的并网情况，分析了分频输电系统实验的波形、效率、功率因数等相关数据。实验表明：对于一回1200km的500kV输电线路，利用分频输电系统可以使其输送能力达到2000MW，证明了这种新型FACTS装置的巨大应用潜力；分频输电在750kV及以下电压等级的实际工程中应用不存在技术上的困难。     

电力系统频率的自适应测量

本文提出了一种电力系统频率测量的新方法,所提出的方法计算简单,快速.通过自适应采样技术使频率测量的精度得到了很大的提高,仿真试验表明,该方法在△f小于50HZ范围内都能正确测量频率,测量误差小于0.0005Hz.     

TCSC的次频阻抗特性

在假设可控串联补偿（TCSC）两端电压中工频分量和次频分量能够解耦的条件下,推导出了当在TCSC的基波电压上叠加一个微小的次同步频率分量电压的情况下,TCSC等效次频阻抗表达,式此基础上,分析了TCSC抑制次同步谐振的机理,分析表明,TCSC对次同步频率分量呈现正电阻特性,共抑制SSR的机理在于电阻效应和电感效应等的综合作用。仿真结果证实了 频模型分析结果的正确性。     

高频交流环节AC/AC变频变换系统基准正弦电路研究

首次提出并深入分析研究了一类全数字化技术，与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路，并给出了关键电路参数设计准则与试验结果，试验结果与理论分析一致。该基准正弦电路具有输出正弦电压与电网电压n倍频或n分频信号同步，THD小，幅值可调且不受电网电压波动的影响，简单实用，价格低廉等优点，在高频交流环节AC／AC变频变换系统和UPS中具有重要应用价值。     

暂态频率偏移可接受性的定量分析

指出暂态安全性分析中应该考虑暂态频率偏移可接受性，提出用一组二元表来描述暂态频率偏移可接受性，给出定量评估暂态频率偏移可接受性的裕度指标。阐明暂态频率偏移可接受性与暂态电压安全及暂态功角稳定三者之间的关系，提出暂态频率偏移可接受性的极限搜索策略，实现了暂态频率偏移可接受性的定量分析。通过实际系统的大量算例验证了算法的有效性和快速性。     

小波包变换(WPT)频带划分特性的分析

小波包变换(WPT)建立在二进小波变换的基础上，理论上可以实现信号频带的均匀划分，可以更好地提取信号的时频特征，但是小波包变换得到的频带不是按频率大小连续排列，给实际的信号分析带来混乱。本文利用离散傅立叶变换原理分析了向下采样对信号的影响，分析了小波包变换得到的频带的特点，在此基础上，分析WPT频带划分的特点，通过仿真验证，本文得到的结论是正确的，从而为小波包变换在电力系统中的广泛应用打下了良好的基础。