高防腐导线的防腐性钢芯腐蚀试验研究

架空导线作为输电线路最为重要的设备材料,长期运行在自然环境中,其性能和寿命受制于所处的环境,其中环境腐蚀对导线的影响最为明显。为掌握适用于沿海、高污染等环境苛刻地区的高防腐导线防腐性钢芯的特性,将铝包钢线、Zn-5%Al-Re合金镀层钢线、Zn-10%Al-Re合金镀层钢线与镀锌钢线进行了钢芯腐蚀加速对比试验。研究表明,经历1 000 h中性盐雾腐蚀后,镀锌钢线镀锌层基本消失殆尽,出现明显的腐蚀加速现象;而铝包钢线仅外层铝发生腐蚀现象,Zn-5%Al-Re合金镀层钢线和Zn-10%Al-Re合金镀层钢线仅表层被腐蚀,过渡层未受到腐蚀,均体现出较强的耐腐蚀性能,总体耐蚀性均优于镀锌钢线的镀锌层。     

并行计算高压输电线路周围电场

实际工程应用中的大规模数值模拟需要借助于并行计算。介绍了适合并行计算的非重叠区域分解法以及并行计算的实现。为了更精确地计算,建立了500kV高压输电线路及其周围房屋的三维模型,并把该模型划分为多个(2～6)分区通过机群来分别实行并行求解。各分区内形成的线性方程组通过Krylov迭代求解器求解。结果表明通过并行计算能够精确地计算线路附近的房屋周围各点电场强度,高压输电线路周围的房屋对外界电场有一定的屏蔽作用。     

±500 kV同塔双回直流输电线路电磁环境测试分析

为了研究±500 k V同塔双回直流输电线路运行期间各项电磁环境参数对环境影响情况,对溪洛渡直流工程运行期间不同运行工况下的不同架设方式的直流输电线路开展了电磁环境测量。分析结果显示:同塔双回直流在均带电运行的情况下较单回线路带电运行的电磁环境影响更小,不同架线运行方式的合成场强、离子流密度、可听噪声和无线电干扰电磁环境参数测试值均能满足相关国家标准和行业标准的规定。并验证了在直流线路工程前期对电磁环境因子计算研究能有效反应运行期间的电磁环境水平,有效避免了运行后由电磁环境带来的纠纷问题。     

基于区域分解法的电磁场并行计算研究

针对有限元法求解大规模电磁场问题时常常受单机计算速度和内存限制的问题,考虑运用并行求解的解决方法。在论述了适合并行求解的区域分解法的原理后,建立了二维静电场问题的模型;运用区域分解法对模型进行了区域划分;基于6台高性能PC机搭建的分布式并行系统,运用并行共轭梯度法(CG)对有限元线性方程组进行并行求解,取得了较高的效率加速比。对于自由度多达百万的大规模问题,该并行求解大大提高了计算速度,为并行求解三维电磁场奠定了基础。     

直流系统绝缘配合方案技术经济性的评估方法

绝缘配合是直流输电工程的关键环节,但配合方案的技术经济性缺少一定的评估方法,建立了评估绝缘配合方案技术经济性的层次结构模型,在传统的层次分析法的基础上,引入指标量化法,通过对比不同配置方案下重要工程节点的配置信息确定了方案层对准则层相对重要性的权重系数,并以云广直流工程三种备选的绝缘配合方案为例进行评估,以安全裕度为主要评估标准,评估结果显示方案1更优。这与理论分析一致并且与云广直流工程实际的避雷器布置方式更为接近,而云广直流工程绝缘配置也是着重考虑系统的安全性能。因此所提出的方法可以在一定程度上反应不同直流系统绝缘配置方案的技术经济性性能,但考虑评估因素尚不够全面,有待进一步完善。     

有限元法在高压输电线路线夹能量损耗计算中的应用

提高电能输送效率、减小线路损耗是节约能源的重大举措,也是高压输电线路的线路金具需要解决的重要课题。为对线夹的能量损耗进行量化分析,同时考虑到解析法求解复杂模型涡流损耗的局限性,采用有限元法对铸铁线夹进行建模并分析其涡流损耗,计算结果与试验所得数据相吻合,验证了该方法的有效性。使用此方法对预绞式悬垂线夹和铸铁线夹的涡流损耗分别进行计算,计算结果表明:预绞式悬垂线夹的涡流损耗较铸铁线夹大为降低,使用预绞式悬垂线夹更加节能,投资回收期较短。     

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。     

基于FDTD算法的分布式串联电感雷电回击模型特性研究

雷电通道模型被广泛用于低电离层的瞬态光学发射、雷电高能辐射、地球电磁环境以及雷电与各种对象的相互作用的研究中。介绍基于麦克斯维尔方程组的串联分布式电感模型,通过采用时域有限差分法（FDTD）对麦克斯韦方程进行数值求解以获得雷电通道的电流分布。为了获得所期望的雷电波传播速度及回击通道等效阻抗,在空气介质中的回击通道路径上加载离散化的电感。计算结果表明,在一定范围内合理选择分布式电感参数可以使雷电回击模型呈现获得所期望的电磁特性。     

普洱换流站换流变压器检修试验厂房电磁屏蔽研究

南方电网糯扎渡特高压直流工程普洱换流站换流变压器检修试验厂房位于换流站交流场区域,在直流系统运行时厂房区域存在较大的电磁干扰问题,将严重影响在厂房内开展的换流变压器局放测量。为了满足检修试验厂房的功能要求,基于现有标准提出了检修厂房内部电磁干扰限值要求,在分析换流站内辐射电场和工频磁场在检修试验厂房区域的强度基础上提出了检修试验厂房应具备的屏蔽效能。     

550kV交流滤波器断路器灭弧室电场计算

交流滤波器小组断路器爆炸事故会给电网的安全稳定运行造成了极大的威胁,有必要通过对断路器的仿真计算来分析影响灭弧室内绝缘的因素以判断断路器的故障产生的原因。考虑到设备结构对称性,利用Solidworks软件建立了550 k V双断口瓷柱式断路器的单断口三维计算模型,包括动静弧触头、瓷套、SF6和空气包等,并采用有限元计算软件ANSYS开展三维静电场的仿真计算。通过对正常开断、瓷套壁有金属微粒、弧触头间有金属微粒、弧触头上有金属微粒和瓷套加宽等5种工况的计算,发现最大电场强度出现在断路器熄弧后7.5 ms时刻,弧触头上存在金属微粒将使最大场强值显著增加。适当提高灭弧室SF6气压并采取金属微粒吸附措施将有利于减少断路器内绝缘故障。