基于温度流体场耦合的油浸式变压器热点温度计算*

提出了一种10 kV油浸式变压器热点温度的三维温度流体场耦合分析方法,仿真中考虑变压器内部金属结构件对绕组热点温度的影响,利用变压器空载试验和负载试验确定变压器内部总损耗,基于有限体积法,对变压器温度流体场进行计算,进而获取变压器绕组热点温度.绕组热点温度计算结果与预埋光纤测温系统的变压器温升试验结果相吻合,最大误差不超过3℃,验证了该方法的有效性和准确性.     

基于数值求解的油浸式变压器瞬态热点温度计算北大核心CSCD

文中分析了变压器温度流体场耦合数值仿真求解方法,基于互感器小模型的温度流体场计算确定了瞬态数值求解的时间步长和迭代步数,进而对一台S13-M-100kVA/10kV型油浸式变压器的三维温度流体场进行了瞬态数值仿真。与预埋光纤的变压器温升试验获得的绕组瞬态热点温度相比,变压器绕组瞬态热点温度数值仿真结果与试验结果最大偏差不超过3%,基于经验公式计算的热点温度平均相对偏差为9.8%,验证了文中变压器温度流体场仿真模型的有效性及准确性。     

带并联间隙地线复合绝缘子直流覆冰闪络特性

架空地线融冰已成为一个亟需解决的问题,目前通常对架空地线进行改造加装带间隙的绝缘子并采用直流融冰,其融冰电压受到地线绝缘子放电电压的制约,进而也影响了地线融冰的长度。对耐张型和悬垂型两种地线绝缘子在严重覆冰条件下并联间隙大小与地线绝缘子直流冰闪电压间的关系进行了试验研究。结果表明:两种地线绝缘子表面清洁、未覆冰情况下,其直流50%放电电压U50%与并联间距d呈幂指数关系,随着并联间距d增大,U50%增大,且增速逐渐减小;覆冰条件下,耐张型并联间隙地线复合绝缘子并联间距的选择与覆冰厚度di相关,可以选为(10+2di)mm;悬垂型地线绝缘子在严重覆冰地区建议选择80~100mm的并联间距。在保证融冰期间地线与杆塔保持良好绝缘的条件下,应选择较小间距来提高其防雷性能。     

绝缘子湿增长动态覆冰模型研究

绝缘子覆冰是一种复杂的自然现象,涉及流体力学、热力学、气象学等多方面的问题。为了实现绝缘子湿增长覆冰的数值计算和模拟,该文采用软件仿真、理论分析和试验研究相结合的方法分析了不同环境条件下的绝缘子表面水滴碰撞捕获、水膜的流动和冻结等物理过程。综合考虑冰棱长度对绝缘子外部流场及水滴运动轨迹的影响及冰棱壁面水膜"断流"对冰棱生长的影响,基于质量守恒定律和能量守恒定律,建立了绝缘子表面覆冰厚度和冰棱增长的计算模型。在重庆大学人工气候室内通过控制环境参数,对FXBW-110/100绝缘子进行湿增长覆冰试验,记录不同环境温度、不同风速下复合绝缘子伞裙表面覆冰厚度、冰棱长度随着时间的变化规律。将试验值和模型计算值进行对比,得到绝缘子表面覆冰厚度平均误差15%,冰棱长度平均误差10%,验证了模型的有效性。     

绝缘子不均匀积污成因及其对交流闪络特性的影响

在单一风向的作用下,线路运行绝缘子会呈现背风侧污秽积聚较多的现象,降低其绝缘性能。通过建立三维电场-流场耦合模型,仿真模拟污秽颗粒运动过程,揭示了绝缘子背风侧回流和涡流是造成污秽积聚的主要原因。采用人工涂污法模拟绝缘子表面迎/背风侧不均匀积污,并开展交流闪络试验,研究平均盐密(SDD)、迎风侧与背风侧盐密比(J)和背风侧面积占比(R)对平均闪络电压(U_f)的影响。结果表明,U_f随SDD的增大而降低,随J和R的增大而升高,且J在SDD较低和R较小时对U_f影响更大,R在SDD较低和J较小时对U_f影响更大。通过观测绝缘子闪络过程发现,均匀染污时放电电弧随机发展,而在不均匀染污时电弧总出现在背风侧,且升压过程中泄漏电流幅值较大。     

基于创新能力培养的研究生课程教学探索——以“电力系统故障分析”课程为例

<正>结合“电力系统故障分析”课程特点和电气工程专业的实际需求,聚焦行业前沿,优化教学内容,以实际案例为基础,以全流程研讨为手段,进行开放式案例研讨教学,构建新型互动教学模式。初步形成以创新素质为导向、强化研究能力为目标的教学范式,有效提升了研究生自主学习能力、反思能力以及创新实践能力。     

不同覆雪形态对悬式绝缘子直流负极性闪络特性的影响

在覆冰雪环境下,输电线路绝缘子绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一,目前国内外学者对绝缘子覆冰开展了大量的研究,但对绝缘子覆雪的研究相对缺乏,而绝缘子覆雪对输电线路绝缘安全的影响不可忽视,因此开展对绝缘子覆雪特性的研究十分必要。绝缘子覆雪形态一般分为均匀与不均匀两种,该文在多功能人工气候室内模拟自然覆雪环境,比较悬式污秽玻璃绝缘子与瓷绝缘子两种积雪形态对其直流负极性闪络特性和闪络过程的影响。结果表明:在覆雪程度相同时,不均匀覆雪比均匀覆雪对绝缘子直流闪络影响更大,且随着绝缘子表面的污秽度增加,积雪形态对绝缘子的影响逐渐减小,在重度污秽情况下,覆雪形态对绝缘子闪络的影响趋近于无;绝缘子覆雪闪络过程前期类似污秽闪络,后期类似覆冰闪络,不均匀覆雪绝缘子闪络路径沿着背风面雪层发展。     

冰棱生长对绝缘子覆冰过程的影响分析

国内外对不同环境参数下绝缘子覆冰增长特性进行了大量的试验研究,而绝缘子湿增长覆冰过程中会产生冰棱,对冰棱如何影响绝缘子覆冰的研究较为缺乏。因此,该文首先基于流体力学原理,采用仿真软件Fluent对比分析有、无冰棱及冰棱长度对绝缘子外部气流场及水滴运动轨迹的影响,计算得到不同冰棱长度下绝缘子表面的水滴碰撞率α_1。在此基础上,根据热平衡方程,推导出绝缘子表面冻结系数α_3的计算公式,进而得到绝缘子表面覆冰厚度增长模型。对复合绝缘子FXBW-110/100和瓷绝缘子XP-160在人工气候室开展湿增长覆冰试验,研究不同温度及风速下,绝缘子表面覆冰厚度随时间的变化规律,并将模型计算结果与试验值对比。结果表明:两种绝缘子表面覆冰厚度模型的计算值与试验值的误差小于10%,瓷绝缘子覆冰厚度增长速度快于复合绝缘子,并且随着冰棱长度的增加,绝缘子表面覆冰厚度增长速率逐渐降低。     

一起400 kVA配电变压器出口短路故障分析

分析一起400 kVA配电变压器遭受低压出口短路冲击后绕组发生变形的典型案例,作为后续绕组变形累积效应故障分析的参考基础。首先,将故障变压器返厂解体检查,通过外观观察,发现该配电变压器高压绕组已发生形变,绕组机械强度下降。其次,结合该配电变压器试验获取的数据,分析得出该配电变压器由于多次遭受低压侧出口短路电流冲击,累积效应使绕组发生形变,最终导致绝缘击穿。最后,根据故障原因分析,提出相应针对性维护措施和注意事项,具有一定的工程应用价值。     

配电变压器高压侧无功补偿对经济运行的影响分析*

无功补偿对于增强配电变压器负载能力及运行的可靠性、提高电能质量、降低运行损耗等都有显著效果,是当今配电网改善电压质量和降损节能的重要手段之一.通过分析配电变压器在运行过程中自身的无功损耗和配电线路上产生的无功损耗,来确定高压侧补偿所需要的无功容量,讨论在配电变压器高压侧进行无功补偿的可行性,并对实施高压补偿的经济效益进行分析,最后得到的结论是该补偿方式有利于配电网及其配电变压器高效运行.