冲击发电机系统的过电压防护研究

为了设计冲击发电机系统的金属氧化物避雷器MOA保护系统,计算了开断时间极快,产生过电压较断路器操作过电压高的限流熔断器过电压;采用有限元方法分析限流熔断器熔体的熔化、汽化过程,得到熔体的热电耦合模型,该模型可求出熔断器开断过程的电阻-时间特性;在EMTP/ATP中建立熔断器开断试验系统模型,并分析接入不同类型MOA时,发电机端、熔断器端的过电压幅值;建立MOA的有限元模型,研究MOA的热特性和使用寿命。在冲击发电机系统中进行的不同型号限流熔断器开断试验验证了计算结果,该MOA保护方案能有效的保护发电机。     

基于泛复变函数求解Maxwell方程的方法

根据泛复变函数是复变函数在高维情况下的推广形式,将这种方法用于电磁场边值问题的解析计算。并以一个三元高次偏微分方程组和两个电磁场问题求解为例,用提出的方法得到了与经典求解法一致的结果。在待求场域可用偏微分方程(组)、边界条件可用初等函数方程表示的情况下,该方法具有概念清晰、简单便捷的优点。     

一种电力操作电源的建模与控制环路设计

结合电力操作电源的特性,建立了基于有限双极性控制的操作电源的小信号模型,并设计了控制电路。克服了开关电源轻载实现零电压零电流开关(Zero-VoltageZero-CurrentSwitching,ZVZCS)效果不好以及传统电压控制模式反应相对较慢的缺陷。该电路具有简单、可靠、稳定的特点。     

基于卡拉汉数值仿真的限流熔断器暂态计算

高压限流熔断器因其限制短路电流能力强、保护性能好而在电力系统中正得到广泛应用,但是熔断器保护动作引起的过电压往往容易对系统设备造成不利影响。为此,基于卡拉汉数值算法着重研究限流熔断器动作过程中的过电压及电流暂态。首先建立了高断力限流熔断器保护动作过程的非线性电阻模型;接着运用半隐格式的卡拉汉数值算法代替EMTP/ATP软件,计算得到了限流熔断器试验回路的熔断器过电压和开断电流波形,数值建模和仿真计算中还综合考虑了其过电压保护MOA避雷器的影响;最后得到了与热效应相关的熔化I2t和合闸相角关系曲线,这对于试验考核熔断器的性能具有指导意义。数值计算与现场实测的比较结果证明,卡拉汉数值算法具有较高的精确性和可靠性,编程实现简便,程序灵活适用,模拟结果准确,可以避免大量现场重复的试验工作,该研究结果对限流熔断器试验可提供实际的参考依据。     

MOA热特性计算及有关参数处理的方法

从稳态和暂态观点计算研究MOA的热特性,提出了相应的数值计算方法,并提出了阀片并联多柱等效为单柱计算的原则及方法,还提出了计算暂态冲击能量的实用简化公式及阀片吸能过程温升的表达式。     

金属氧化物避雷器运行状态监测中的变系数补偿法和阀片性能诊断方法的研究

通过对ＭＯＡ运行状态监测方法的分析,提出了ＭＯＡ状态是监测中的变系数补偿法,用实验研究了氧化锌阀片劣化后的特征,并提出采用交流伏安特性的诊断方法。     

变压器绕组的暂态响应研究

变压器在受到冲击波作用时 ,绕组内产生的过电压会损坏绕组绝缘。本文讨论了变压器绕组暂态响应的特性和分析方法 ,并进行了相关的试验研究 ,最后还对绕组的谐振现象进行了初步探讨。     

一种基于FRP材料的新型输电杆塔研究

针对当前输电杆塔存在的诸多问题,提出了用FRP材料制作杆塔的思想。介绍了国内外FRP材料及其在电力建设中应用的情况,设计了适用于110kV输电线路的FRP材料杆塔。根据导线排列方式,该杆塔可分为上字型和门型杆塔两种。以上字型杆塔为例,设计了FRP杆塔的结构和尺寸,分析了该杆塔的机械力学性能,对可能出现的破坏形式进行了校验。采用场域分解的方法将三维无界场域分解成有界子区域,利用AnSoft软件,建立了常规杆塔和FRP杆塔三维仿真模型,分析了两种杆塔的对地1m处场强和导线表面最大场强。仿真结果表明FRP杆塔的导线表面最大场强要远小于对应钢管杆的值。对杆塔尺寸进行了多种改变,分析了相应情况下"上"字型FRP杆塔的机械性能和电气性能,得到了电杆最小截面宽度为37.6cm,最小壁厚为3.06cm,建议杆塔呼高为11m,下横担宽度为4m。     

基于神经网络的分接开关均压环结构优化研究

基于110kV无励磁分接开关的结构特点,利用Ansoft软件建立了分接开关均压环在变压器油中的三维数值计算模型,研究了均压环的环径、管径和安装位置对分接开关电场分布影响的规律,并建立了基于BP神经网络的均压环结构参数的数学模型,获得了均压环的结构优化参数。计算结果表明,高低端均压环环径、管径和安装位置对其表面电场分布均有显著的影响,优化后的均压环表面最高场强下降,能在一定程度上降低电晕放电概率,为厂家设计人员提供了参考。     

特高压角钢铁塔无源干扰计算的三维面模型

为更准确地计算特高压输电线路对各类无线台站的无源干扰防护距离,提出建立单基角钢铁塔无源干扰三维面模型的方法。依据输电线路无源干扰的线、面电场积分方程,分析已有铁塔线模型的等效依据和高频段误差增大的原因。为保证铁塔感应电流的连续性,有效体现角钢的局部特征,提出基于三角面元的铁塔有(无)辅材的三维面模型。选择RWG(rao-wilton-gisson)基函数和伽略金检验,采用矩量法计算铁塔面模型无源干扰水平,并与线模型计算结果进行比较。结果表明,随着计算频率的增高,铁塔线模型与面模型的计算结果变化趋势相同,数值差异逐渐增大。如以0.1 dB为偏差允许值,建议在16.7 MHz以上频率采用更能模拟实际情况的特高压铁塔面模型。