碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线的起晕特性对比试验

为研究碳纤维复合芯导线（ACCC）的起晕特性,基于小电晕笼电晕测量系统进行了ACCC-600/71单根导线和LGJ-630/45钢芯铝绞线单根导线起始电晕特性的对比试验。试验结果表明：在干净及人工涂污下,ACCC-600/71导线的起晕电压均要高出LGJ-630/45导线起晕电压,说明ACCC-600/71导线确实能够降低线路损耗,在节能、环保方面具有良好运行性能;表面污秽会降低导线表面粗糙度系数,从而大幅度降低起晕电压,且污秽物颗粒度越大影响程度越高。     

电力变压器全寿命周期成本建模及其综合敏感性分析

建立电力变压器的全寿命周期成本模型,是提高电网资产管理效率的重要手段。以全寿命周期理论为指导,考虑了资金随时间的动态变化,将环境成本和预防性试验成本新增到全寿命周期成本模型中,并完善其他环节的模型,建立了更为精细、全面的变压器全寿命周期成本模型。同时,提出了综合敏感性分析方法,该方法在考虑敏感性系数的同时,将参数量值的作用也体现在其中。结合实际算例,对变压器全寿命周期各成本进行比例分析,通过传统敏感性分析与综合敏感性分析结果的对比,验证了综合敏感性分析方法的科学合理性及优越性,对于实际工程中的变压器成本管控有一定的指导意义。     

气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响

以气隙个数和气隙位置对特高压并联电抗器铁芯振动的影响为主要研究对象,在分析特高压并联电抗器铁芯振动机制的基础上,指出了麦克斯韦力和磁致伸缩力的矢量和是影响铁芯振动强度的主要原因;系统分析了铁芯气隙可能存在的结构型式,搭建了具有不同气隙个数和气隙位置的特高压并联电抗器铁芯的真型仿真模型,并采用多物理场有限元仿真计算的方法,得到了气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响规律。研究结果表明,在研究范围内(气隙个数为15~25),特高压并联电抗器铁芯气隙个数越少则振动强度越弱;气隙位置越靠近底轭则振动越强,越靠近铁芯柱3/4高度中心则振动越弱。在此基础上提出一种特高压并联电抗器铁芯减振设计方案,与现有铁芯设计方案相比该方案能够使铁芯振动位移均方根减小18.925%。     

Dynamic development model for long gap discharge streamer-leader system based on fractal theory

Establishing a long air gap discharge model considering the streamer-leader transition and randomness of the discharge path is of great significance to improve the accuracy of discharge characteristic prediction and optimize external insulation design. Based on fractal theory and thermal ionization theory of streamer-leader transition, this work establishes a dynamic development model for the long air gap discharge streamer-leader system, which includes streamer inception, streamer development, leader inception, development of streamer-leader system and final jump. The positive discharge process of a 3 m rod plate is simulated to obtain the fractal distribution of the discharge path and the law of leader development for comparison with the discharge test results. The results show that the simulation model is similar to test results in the development characteristics of leader path distribution, each stage time and leader velocity. Finally, a simulation calculation of a 50% breakdown voltage of the rod-plate gap and ball-plate gap is carried out, with results fairly consistent with test data, proving the effectiveness and practicality of the model.     

基于背景纹影技术的长空气间隙放电通道温度场测量

长空气间隙放电发展过程中伴随有介质热电离现象,准确获取温度场有助于深度分析间隙放电特性,背景纹影技术突破了传统纹影技术中透镜组镜面尺寸的限制,可获得大尺寸放电通道的温度分布特性。文中搭建了背景纹影测量系统,采集了放电发展过程中的背景斑点图集,利用PIV粒子图像测速技术分析得到了穿过放电通道的光线偏移量;基于Abel逆变换计算得到了光线偏移量对应的折射率,再根据热力学方程和理想气体状态方程定量重构出密度场和温度场,并以酒精灯火焰为参照物进行了温度校验,分析结果与热电偶实测结果基本一致。以1m棒–板空气间隙为研究对象,通过搭建的背景纹影实体测量系统观测间隙正极性放电发展过程,分析了放电通道温度的时空变化规律,结果表明间隙中部横截面温度分布在1 200 K左右,温度场呈轴对称分布且离通道中心越近温度梯度越大,整个通道温度自棒极而下逐渐降低。     

盐雾对棒——板短空气间隙雷电冲击特性影响研究

目前国内雾霾天气对输电线路外绝缘的影响不容忽视,因此通过盐雾模拟雾霾天气,研究盐雾对短空气间隙雷电冲击击穿电压的影响具有重要实际意义。文中选择击穿电压最低的棒—板空气间隙为模型,分别对5、10、15 cm空气间隙,不同雾水电导率下进行雷电冲击电压击穿试验。结果表明,短空气间隙雷电冲击击穿电压受雾水电导率和空气间隙距离的共同影响,棒—板短空气间隙雷电冲击击穿电压随雾水电导率增大而减小,并且雾水电导率对击穿电压的影响程度随间隙距离增大而减小。通过粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)对实验据进行拟合,得到了相应短空气间隙下雷电冲击击穿电压的计算公式。文中结论对如何加强雾霾环境下的输电线路外绝缘强度具有指导意义和重要参考价值。     

开关柜凝露现象机理分析研究

开关柜内部产生凝露时,会使零部件腐蚀和电气设备绝缘性能下降,引发设备绝缘闪络等。针对上述现象,在人工环境气候室内搭建了开关柜凝露观测系统,记录了开关柜内不同温湿度条件下凝露形成时间。结果表明:凝露形成时间是由柜内温度和相对湿度共同决定的,柜内温度越高、相对湿度越大,凝露形成时间越短。文中分析了含湿量与温度和相对湿度的关系,得出含湿量随温度和相对湿度的升高而增大,从理论上解释了凝露形成时间与温湿度之间的关系,证明了试验结果的准确性。     

海拔2200m地区正极性操作冲击下大尺寸球–板间隙放电转化特性EI北大核心CSCD

在我国中西部海拔超2000m地区,曲率半径达0.25~1m的屏蔽球金具在特高压直流输电换流站阀厅中应用广泛,其与地面、墙壁形成的球–板间隙直接影响整个输电系统的绝缘安全及经济成本,因此研究高海拔地区大尺寸球–板长间隙放电转化特性具有重要的理论意义和工程价值。该文在海拔2200m的青海特高压试验基地开展3m间隙距离下,曲率半径为0.30、0.65、0.80m的球–板间隙正极性操作冲击放电试验;对比分析3种电极结构各放电阶段的瞬时光功率、空间电场强度、高电位电流等光电特征物理参量;计算其初始流注注入电荷量、电场强度空间分布、初始流注长度、流注茎温度等物理特征值;研究间隙结构对大尺寸电极放电转化特性的影响。结果表明:间隙距离一致,球电极曲率半径越大时,初始流注长度越长、产生空间电荷量越多、流注茎温度上升速率越快、流注逐渐成为放电过程的主导。研究结果可为今后高海拔地区换流站阀厅选择合适的屏蔽结构、有效增强间隙操作冲击绝缘水平及减小设备尺寸等提供参考。     

基于麦克风阵列的目标电抗器噪声提取与分离技术研究

特高压变电站内声源种类众多、声环境复杂,给基于声信号的特高压并联电抗器状态评估与故障检测带来了巨大挑战。为解决这一问题,本文提出了一种基于麦克风阵列的目标电抗器噪声提取与分离技术,用于提取目标电抗器本体的声信号,首先通过一种基于掩蔽的波束形成算法分离目标电抗器非同向噪声,然后通过欠定盲源分离算法分离目标电抗器同向噪声,实现了变电站内复杂噪声的有效分离。通过在屏蔽室内设置验证性试验,证明本方法的误差率小于10%,满足工程应用的需要。本方法的提出解决了变电站内现场噪声分离提取的困难,对于特高压并联电抗器的故障诊断具有积极意义。     

不同通风条件对环网柜凝露现象的影响

凝露现象作为影响电力系统可靠性的因素之一,威胁着电气设备的安全运行。在人工环境气候室内搭建了环网柜实验系统,记录了环网柜壳体全通风、半通风、不通风以及不同环境温湿度条件下,柜体内壁凝露形成时间。结果表明：当环境湿度不变时,在一定环境温度范围内,通风情况下的凝露时间比不通风时要长,且半通风时凝露时间最长,而当环境温度达到一定值时,通风反而会促进凝露形成;凝露时间随环境温度的增加呈现先增大后减小的趋势,且环境相对湿度越低,通风效果越好;存在适宜的环境温度以及通风面积,使得通风条件下的防凝露效果相对较好。