基于有限元仿真和微分进化算法的电场测量仪支架优化

首先通过实验分析研究了测量仪支架结构、环境湿度、支架材质对工频电场测量误差的影响;然后通过有限元仿真计算软件搭建了高压输电线路测量仿真模型,对高压工频电场环境及测量仪支架介入后的畸变电场进行仿真计算,并利用大量仿真结果建立了基于BP神经网络的电场测量误差预测模型;最后采用分子微分进化算法以测量误差最小化为目标对测量支架结构参数进行优化求解。研究结果表明,所优化设计得到的新型电场测量仪支架可有效减小测量误差和增强对湿度环境的适应性。     

变电站内建筑物工频电场仿真分析与优化

为深入研究变电站内工频电场在有无考虑站内建筑物情况时的分布情况,以500 kV变电站为例,在CDEGS软件环境下对变电站内电气设备和建筑物进行建模并进行工频电场分布的仿真计算。通过仿真结果与实测结果的对比,验证了所建模型的正确性。接着分析了变电站内有建筑物时的工频电场分布情况。结果表明500 kV变电站的工频电场强度较大值主要集中在导线交叉与靠近开关场外侧导线附近,站内的建筑物使其周围的工频电场发生较大畸变,随着建筑物高度的增加、离开关场越近,其畸变越严重。并进一步提出将变电站设备基座整体升高1.2 m可有效降低站内工频电场强度。     

35 kV线路带电作业电场仿真分析与防护

35 kV线路的杆塔结构和电压等级处于配电和输电线路之间,使得带电作业人员难以选择合适的电场防护措施,为确保35 kV线路带电作业的安全开展,采用有限元法仿真计算了35 kV单、双回线路杆塔、导线表面及地电位、等电位人员体表的电场分布情况,依据人体体表电场特性和允许暴露电场的限值,提出了相应的人员防护要求。计算结果表明,作业人员在35 kV单回和双回线路直线杆上按照4种典型工况进行作业时,作业人员在作业位置处体表的电场强度均在限值以内,满足标准要求,不用穿戴带电作业屏蔽服装。研究成果为指导35 kV线路带电作业的安全开展提供了技术依据。     

10kV与110kV混压并架线路带电作业人员安全防护研究

10kV与110kV混压并架输电线路可以有效集约土地资源,充分利用线路走廊。为了评估带电作业人员检修10kV配电线路时,上方110kV输电线路对其安全影响,采用有限元电场计算与电场实测的方法研究混压线路空间电场分布和作业人员体表电场分布规律,在此基础上提出了10kV与110kV混压并架输电线路检修作业安全防护方法。     

10 kV和110 kV混压并架线路检修作业安全防护研究

10 kV和110 kV混压并架输电线路可以有效地集约土地资源,充分利用线路走廊.在检修10 kV配电线路时,由于输电线路间的静电耦合和电磁耦合作用,在检修回路中产生的感应电压和感应电流,可能危及正在检修的作业人员安全,同时混压并架线路附近的综合电场也可能对带电作业人员带来不利影响.采用ATP-EMTP方法计算混压线路检修作业过程中可能产生的感应电压、电流,采用有限元电场计算与电场实测的方法研究混压线路空间电场分布和作业人员体表电场分布规律,在此基础上提出了10 kV和110 kV混压并架输电线路检修作业安全防护方法.     

便携式工频电场测量装置的设计

为了了解设备表面和内部的工频电场,从而更好地研究设备运行的状态及优化改进设备,笔者介绍了一维球型电场传感器的测量原理,设计了一种基于C8051F410单片机的便携式工频电场测量装置,讨论了不同形状及规格电场探头对测量结果的影响并完成了电场探头的选型。在500 kV交流输电线下方和实验室简化同心圆球电极内使用该装置与国外标准仪器进行了对比测量,现场测试结果表明该装置测量数据与国外仪器相比具有较大的相关度,能准确地测量电力系统工频电场,具有很好的实用性。     

电场探头支架对工频电场强度的影响*

采用两种不同型号的工频电场监测设备进行现场监测时,发现测量数据存在较大的偏差;为研究产生偏差的原因,对这两种设备进行了比对实验.结果表明：工频电场探头的支架所用材料是影响工频电场测量的一个重要因素,支架上存在金属部件会对工频电场的测试结果产生较大影响.     

考虑接地导体时500kV开关场内的工频电场

为了深入研究变电站内工频电场在有无考虑站内电气设备接地体影响时的分布情况,推导了计算开关场内工频电场的三维模拟电荷法,以500 k V变电站为例,对变电站500 k V开关场及各类电气设备的接地体进行模型建立与工频电场分布的计算分析。首先,通过仿真结果与实测结果的对比,验证所建模型的正确性;然后分析了变电站站内有无电气设备接地体影响时的工频电场分布情况。文章方法为考虑接地体影响时站内工频电场的计算与分析提供了一种有效、快捷的途径。     

紧凑型非晶合金油浸式变压器主绝缘结构设计

为使非晶合金油浸式配电变压器(以下简称AMDT)更紧凑、更经济,设计了一种AMDT紧凑型主绝缘结构,采用ANSYS有限元分析软件分别计算了AMDT紧凑型与传统型主绝缘结构的电场分布,比较了紧凑型与传统型主绝缘结构的电场分布情况,并配合工频耐压和雷电冲击试验对紧凑型模型进行了测试。仿真和试验结果表明:AMDT紧凑型主绝缘结构的端部电场强度比传统型分布均匀,最大电场强度小于油隙的最大电场强度值;试验击穿电压的裕度大于1.6倍的额定耐压值,因此紧凑型主绝缘结构是可靠的。通过比较紧凑型与传统型主绝缘结构变压器的主材成本,证明了紧凑型绝缘结构的先进性和实用性。     

湿度对高压输电线路工频电场测量的影响

工频电场对人类居住环境的影响越来越受到重视,其中湿度增大导致工频电场测量数值偏大的情况已被广泛关注。为了说明所测数值偏大是由于湿度引起测量仪器及其支架电气性能发生变化,而非对空间电场分布产生影响,对输电线路下方的工频电场分布进行了理论分析,讨论了湿度增大引起测量仪器性能变化的主要原因,并进行了试验验证。通过试验发现,采用憎水性绝缘支架测量时,随着湿度的增大,所测工频电场值基本保持不变。而对于木支架,当空间相对湿度60%时,仪器所测电场值的最大误差≤12%;而当相对湿度60%时,电场测量值的平均误差在35%左右,最大误差达到85.4%。因此,分析认为仪器绝缘支架绝缘性能发生变化导致探头附近电场产生畸变是使测量数据偏大的主要原因。空间湿度较大时,工频电场测量值不能作为环境评价的依据。     

相序排列对330 kV同塔双回线路工频电场抑制作用的研究

对330 kv禹渭线同塔双回异相序排列段线下工频电场分布进行了实测,利用实测结果对预测模型进行了校核,验证了预测模型的准确性;并预测了导线同相序、异相序和逆相序布置情况下的工频电场强度,计算了异相序、逆相序和同相序等情况下线下所有区域工频电场强度低于4 kV/m的最低线高,对采用异相序排列取得的电场抑制效果进行了分析.     

变电站220 kV及以上区域工频电磁场强度特性分析

针对500 kV变电站内500 kV配电区域的工频电场强度普遍高于220 kV配电区域和35 kV配电区域、变电站工频电场强度超标点主要集中于500 kV配电区域和220 kV配电区域等状况,选取6座不同类型的500 kV变电站进行500 kV配电区域和220 kV配电区域电磁场强度检测,分析并总结出500 kV变电站...     

三相线电极工频电场强度仿真方法研究

以变电站断路器与隔离开关连接线为例,建立了三相水平连接线工频电场强度数学模型,基于模拟电荷-矩量法对距离地面1.5m高处平面内的工频电场强度进行仿真计算,得出地面附近的电场强度主要由竖直方向分量决定,其分布特点与无限长三相线的电场强度类似;导线间距及导线距地面高度不同,电场强度也会发生变化的结论。为此,提出了导线安装设计建议,即考虑电极间的电场强度,适当增加导线架设高度。     

一种基于矢量电场的多电极电场梯度计算优化方法研究

通过对变电站中电气设备电场梯度信息检测计算方法进行研究,结合矢量电场多电极梯度信息,使用压缩感知贪婪重构算法对电场检测计算方法进行优化,对电场梯度信息进行有效识别,提高电压等级检测判断的准确率。该方法通过分析带电体周围电场信息,能够准确地计算出高电压导体周围的电场分布和电压等级。通过在110 k V变电站复杂工频电场环境中进行试验,获取带电载体一个间隔的场强分布。实验分析表明,该方法可以有效提高带电载体电压等级的检测能力和对带电体周围电场信息的响应速度,提高了工作人员在复杂工频电场环境下工作的安全性。     

500kV变电站站内工频电磁场检测分析

结合目前电力行业工频电磁场的检测判定标准,对广东省2座500 kV变电站站内工频电磁场进行检测分析,得出站内存在工频电场和工频磁场的结论。从保护变电站运行人员和公众免受低频电磁场影响的角度出发,提出相应的防护建议及措施。     

MSTP在电力通信系统中的应用及故障分析

探讨多业务传输平台（MSTP）在电力通信系统中的应用及故障分析、处理方法.分析了MSTP技术的工作原理、技术特点及其在电力通信网的应用现状.结合实际工作经验,提出了MSTP设备日常维护建议,并探讨了MSTP设备故障排除方法.提出的方法可有效提高定位、排除MSTP设备故障的效率,为电力通信检修人员更好地开展MSTP设备运维工作提供了实用性的参考.     

沙尘暴和沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响

沙尘暴是西北地区频发的一种自然灾害.科研人员发现沙尘暴不仅会改变空气的绝缘性能,而且由于沙尘颗粒之间的摩擦.会在空间产生强烈的电场(沙尘电),这可能对输电线路安全运行产生影响.文章主要针对沙尘暴和沙尘电对输电铁塔塔头工频电场分布的影响进行研究.利用矩量法并引进复电阻率的概念,模拟分析典型铁塔塔头周围均压环和导线表面在不同外加电场作用下的最大电场强度,研究沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响,并研究通过对导线和均压环配置的优化来降低中相导线表面最大电场强度的具体措施.研究发现,强沙尘暴时,强烈的沙尘电有可能使部分导线表面的最大电场强度增大,影响电力输送安全,但可以通过优化导线布置来改善.     

旋转法带电检测直流合成绝缘子技术的研究

直流合成绝缘子的电场法带电检测研究表明 ,合成绝缘子具有导通性内绝缘缺陷时 ,该处轴向电场分布曲线存在畸变 ,据此设计了基于旋转法的直流电场检测仪 ,并用它在实验室中研究了电场法带电检测的可行性。现场试验表明绝缘子良好时直流电场分布曲线呈“U”型 ,有导通性缺陷时曲线在缺陷部位下陷 ,基于旋转法的直流电场检测仪实现了输电线路直流绝缘子周围电场的便携式测量     

3种典型220kVGIS变电站进线方式的电磁场分析

高压输变电系统产生的工频电磁环境成为当今人们关注的热点问题。本研究利用COMSOLMuhiphysics（多物理场有限元仿真软件）,模拟分析了3种典型220kVGIS（气体绝缘组合电器设备）变电站进线方式在周围空间所产生的工频电场和磁场分布特征及影响规律。首先建立3种输电线路的模型;然后利用有限元法进行软件仿真,计算电磁场在离地1．5m和15m高度处的水平分布;最后按照国际非电离辐射防护委员会（ICNRIP）1998年发布的《限制时变电场、磁场和电场磁暴露（300Hz以下）导则》对结果进行评估。计算结果表明,220kV电压等级的3种进线方式产生的工频电磁场均低于ICNRIP规定的公众暴露限制。     

基于无人机的绝缘子带电零值检测技术

为提高输电线路零值绝缘子的检测效率,利用无人机装载电场探测装置可实现免登塔带电检测。文中首先建立220kV瓷绝缘子串1∶1仿真模型,通过Comsol有限元数值仿真,分析研究串型、路径抖动、无人机及电场探头对绝缘子串空间电场分布的影响;继而建立零值绝缘子识别方法及其后台检测系统;最后进行实验室及现场实测。研究结果表明：双联绝缘子串同时存在零值绝缘子时,其空间电场分布互不影响;无人机飞行过程中直线检测路径的偏移距离应小于50mm;绝缘子串的空间电场分布不受无人机及电场探头影响。利用文中所提的零值绝缘子检测方法,通过无人机搭载电场探测装置,可实现零值绝缘子的现场检测。