750kV同塔双回紧凑型线路均压环的优化研究

输电线路玻璃、瓷绝缘子及复合绝缘子串均存在高压端绝缘子电位差过高的问题,尤其对于紧凑型线路,由于三相导线布置于同一塔窗内,绝缘子电压分布不均匀的问题更加突出。为了改善紧凑型线路绝缘子串电位分布,将优化计算与试验相结合,对紧凑型线路上相、下相导线侧不同参数的瓷绝缘子均压环进行了电晕试验和电位分布测量,获得了不同均压环的电晕特性和相应的电位分布图。试验结果和计算吻合,表明增大均压环管径、提高上扛位置可以改善紧凑型线路绝缘子串电位分布。     

500kV充油电缆局部放电在线监测系统的研究

根据某水电厂500 kV充油电缆的运行方式,提出了500 kV充油电缆局部放电在线监测系统的整体方案,研制了整个在线监测系统的硬件和软件,开发了500 kV充油电缆局部放电在线监测系统,已投运于该水电厂A厂AB联络线500 kV充油电缆出线端终端的在线监测。监测结果表明,该系统不但可以准确计算、显示7个放电参量,并且可以显示4种放电谱图,能有效地判断绝缘的放电状态。     

特高压变电站中带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压特性

由于电压等级高,组装形式多样,受上下层构架塔、相间、导线及跳线等的影响,1 000 kV变电站内盘形瓷绝缘子串的分布电压和高压侧的电场分布很不均匀,需要对其均压特性进行研究。运用三维有限元法,考虑构架塔、导线、跳线、金具及相间等的影响,仿真计算1 000 kV特高压变电站采用的带跳线Ⅱ形耐张绝缘子串的电位和电场分布,研究均压环对其分布电压的影响,比较位于不同位置的绝缘子串的电位和电场分布差异,并通过优化最终给出适用于带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压环配置方案。所得研究成果对于提高特高压变电站绝缘子的安全运行可靠性,改善特高压变电站内外的电磁环境具有重要意义,已经成功应用于我国特高压交流试验示范工程,经现场观测,运行效果良好。     

电热耦合模型应用于干式油气套管径向温度分布计算及其试验研究

550 kV电容干式油气套管芯体温度场分布与套管长期安全稳定运行有直接关系,因此在该型套管样机试制过程中应对芯体内部径向温度分布进行研究。通过建立套管芯体电热耦合理论模型得到在线性材料条件下套管芯体径向温度分布规律,并运用电热耦合有限元模型在材料非线性条件下对理论模型进行推广,最后对套管芯体局部温度点开展试验测量研究。结果表明:550kV电容干式油气套管温度最高点位于中心导杆附近其值约为95℃;在材料非线性条件下得到套管径向温度值低于线性条件下的计算结果;额定载流量下套管芯体热击穿电压值为538kV,高于套管最高工作相电压。     

高海拔地区FDN型防振锤防晕性能优化

采用有限元法建立FDN型防振锤的三维模型进行仿真计算,得到了其锤头的电场分布规律,优化了小锤头结构,将锤头端部的最高场强由2 987 V/mm降至2 390 V/mm。根据优化结果制造试品后,对其进行不同气压下的电晕试验和功率特性试验,结果表明优化后的防振锤在4 300 m海拔下可有效地防止电晕放电,且谐振频率和功率消耗满足要求,峰谷值之比优于旧结构,具备良好的防振性能。     

550kV环氧浸渍干式油-SF6电容套管温度场分析

为了验证550kV环氧浸渍干式油-SF6电容套管的温升性能,对该套管在5 000A和6 300A条件下的温升进行了试验分析,获得了套管温度分布规律;建立了套管温度场有限元计算模型并对套管进行了热-电耦合传热分析。结果表明:温升试验条件下,套管油侧温度高于SF6侧,电流越大,套管各部位温度越高;集肤效应及邻近效应可使套管内外导电管产生沿径向分布不均匀的电流密度;5 000A电流下,自油侧到SF6侧导电管温度呈现先增大后减小的趋势,套管内导电管中间位置温度计算值最高;所建立的套管温度场模型计算结果与实测结果基本一致,可为干式套管的优化设计提供理论和实践依据。     

基于三维电磁-热-流耦合方法的换流变阀侧干式套管插接结构过热性故障研究

换流变压器阀侧干式套管采用表带触指作为导体的连接和载流结构,随着输送功率的提高,套管载流量不断提升,插接结构的接触电阻发热将影响套管的可靠运行。针对±500kV换流变阀侧干式套管,通过三维有限元分析耦合电磁、热、流等多物理场,考虑热传导、热对流和热辐射的影响,计算分析了插接结构发热情况下套管的温度场分布以及接触电阻不同程度劣化对套管热场分布的影响。结果表明:接触电阻劣化会引起插接结构局部过热,最终导致环氧芯体与导电管界面温度上升,影响套管安全稳定运行。同时,研究发现导电管温升与复合硅橡胶外套表面温升具有线性相关性,通过红外热像仪探测复合外套表面温度能够有效推测套管内部过热情况。该研究获得了套管温度场分布规律及接触电阻劣化后引起的过热性故障机理,相关成果可为运行单位提供在线监测依据。     

330kV线路用FR型防振锤结构优化

330kV输电线路所采用的FR-3型防振锤结构复杂,其锤头形似音又,两端面的曲率半径较小,导致其场强较高,在实际运行中可能会发生电晕放电,从而对周围的电磁环境造成污染。采用有限元方法建立FR．3型防振锤的三维模型进行电场仿真计算,得出了防振锤的电场分布规律,据此优化了其锤头的音叉结构,将锤头端部的最高场强由3000kV...     

玻璃化温度对环氧树脂空间电荷分布的影响

用电声脉冲法(PEA)测量了纯环氧试样在313K(玻璃化温度以下)及343K(玻璃化温度以上)时的空间电荷分布,并测量了两种温度不同电场强度下的空间电荷特性。实验发现两种温度下的空间电荷特性具有明显的差异。并对环氧树脂表面水分对空间电荷特性的影响进行了讨论。     

电容型验电器验电盲区问题的研究

电业工作中验电盲区的存在,极大程度上影响着人身、设备、电网的安全。针对电气设备验电过程中存在验电盲区这一现象,研究分析了我国验电工作中常用电容型验电器的结构与原理。通过有限元仿真计算与模拟验电试验,探讨了电容型验电器验电盲区的影响因素,并提出了实际工程应用中的防范对策。提出并验证了使用带有接触电极延长段的电容型验电器可有效避免验电盲区。