多回超/特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性研究

为研究特高压输电线路与超高压输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性,基于有限元法,建立了超、特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越时的数值仿真模型,分析了平行架设时输电线路的间距、对地高度以及相序对工频电场分布特性的影响;交叉跨越时输电线路的交叉角度、对地高度以及相序对于工频电场分布特性的影响,并以实例验证了模型的合理性。结果表明,导线对地高度对工频电场影响较大,随着交叉角度及线路间距的增大,两种架设情况下导线下方工频电场幅值逐渐减小,错序排列时线路下方高场强区域较少。

交流输电线路可听噪声计算分析(Ⅱ)—交叉跨越架设

输电线路交叉跨越架设时,其可听噪声分布特性是线路设计时的关键因素。因此,采用中国电科院提出的声功率级预测公式,搭建了考虑弧垂影响的输电线路交叉跨越可听噪声计算模型,该模型考虑了2线路之间表面场强的耦合作用。首先采用此模型计算了实际某条特高压1000 kV线路跨越超高压500 kV线路时,好天气情况下交叉跨越区域内可听噪声分布特性,并对比分析了3条典型路径上可听噪声分布与实际测量结果的误差,结果表明,3条路径上的平均相对误差为3.09%,验证了所提计算模型的准确性。而后研究了1000 kV单回线路与500 kV双回线路交叉跨越架设时,交叉角度、500 kV导线相序排列以及2线路间空气间隙距离对于交叉跨越区域可听噪声分布的影响。研究结果表明:当交叉角度在0°~90°间变化时,随着交叉角度的增大,边相外20 m处可听噪声逐渐降低,可听噪声幅值呈现一个先增大后缓慢减小的趋势;交叉角度为45°时,可听噪声幅值最大;500 kV双回线路采用顺相序排列(ABC-ABC)可以优化交叉跨越区域可听噪声分布;随着空气间隙距离的增大,1000 kV线路可听噪声水平整体增大。

PE/改性水滑石阻燃复合材料的制备及性能研究

采用低相对分子质量聚丁烯(LMPB)对具有阻燃性能的水滑石进行表面包覆改性制备改性水滑石,通过熔融共混法分别制备聚乙烯(PE)/水滑石阻燃复合材料和PE/改性水滑石阻燃复合材料,探讨水滑石及改性水滑石含量对阻燃复合材料的加工性能、力学性能、阻燃性能及微观形貌的影响。结果表明:由于LMPB的增容和增塑作用,改性水滑石在PE基体中的分散良好,且与PE基体的界面黏结作用增强,PE/改性水滑石阻燃复合材料的各项性能均优于PE/水滑石阻燃复合材料。

多回超/特高压交流输电线路交叉跨越情况下无线电干扰特性研究

鉴于我国特高压交流线路跨越超高压交流线路架设的情况越来越普遍,电晕放电引起的无线电干扰问题已成为线路导线选型和杆塔结构优化设计的重要考虑因素之一,建立了输电线路无线电干扰特性仿真计算模型,利用模态传播原理获取电晕放电电流在导线上的分布特性,获得了不同路径上的无线电干扰分布情况,通过测量河南省南阳市境内实际运行中的一条1 000kV特高压交流输电线路跨越500kV超高压交流输电线路的无线电干扰特性验证了所建模型的有效性,进而建模分析了线路不同对地高度、交叉角度等对无线电干扰特性的影响规律。结果表明,增加线路对地距离可有效减少场强幅值,但衰减速度会减慢;增大交叉角度可减小场强幅值,增大衰减速度,使边相外20m场强值有所增加。

多回超高压交流输电线路平行架设时的无线电干扰特性研究

为分析多回超高压交流输电线路平行架设区域的无线电干扰分布特征,建立500kV单回与同塔双回超高压交流线路平行架设时的有限元模型,利用激发函数法分析不同线路间距、对地高度以及相序排列下平行架设区域无线电干扰分布特征,并通过实例验证了模型的有效性。结果表明,线路间距减小会使无线电干扰高场强区域减小,但幅值会有一定提高;增大对地高度会使无线电干扰场强幅值减小,但衰减速度会变慢,边相外20m处的场强值也有所增加;改变导线相序排列对输电走廊中部区域场强分布有一定影响;模型可较准确反映实际无线电干扰分布特征。

交流输电线路可听噪声计算分析(Ⅰ)——3维分布

可听噪声作为导线电晕效应的重要组成部分,是输电线路环境评估的重要指标之一。基于模拟电荷法建立了考虑弧垂影响的输电线路表面电场强度计算模型,该模型考虑了导线上电荷分布的不均匀性,基于输电线路对地电容相等的原则将分裂子导线等效成单根导线,利用保角变换并计及分裂子导线间的相互影响,最终得到了分裂子导线表面电场强度沿线分布特性,并与档距内弧垂最低点处的国际无线电干扰特别委员会推荐的导线表面最大电场强度计算结果、COMSOL Multi-physics仿真结果进行比对,验证了所提表面电场强度计算模型的准确性。其次,结合输电线路可听噪声声功率产生特性及点声源球面传播规律,将有限长导线分成若干可视为点声源的微线段,并假定该微线段上导线电荷密度相等,利用表面电场强度沿线分布可得到该微线段上的声压级,对导线沿线进行积分即可得到可听噪声3维分布情况。最后利用该模型计算了我国钟祥电磁环境长期观测站边相外20m处可听噪声大小,其计算结果与实际有效雨天统计结果的相对误差仅为1.73%,验证了所提计算模型的准确性。

变压器油蒸气爆炸与泄爆过程数值模拟

变压器油是一种易燃易爆物质,在高压电弧激励下会产生蒸气进而导致变压器爆炸的重大事故发生。基于计算流体力学方法,对变压器油闪蒸后发生的爆炸与泄爆过程进行数值模拟,研究了爆炸TNT当量分别为0.2 kg、0.6 kg、1.0 kg及顶部泄爆口面积分别为0 m^(2)、2 m^(2)、5 m^(2)的不同工况,并对抗爆门上的压力变化进行监测。结果表明:随着爆炸前可燃气体量的增加,抗爆门上所监测的最大压力逐渐增大;有泄爆口的工况与密闭空间相比抗爆门上的超压有所降低;但随着爆炸当量的增加,小面积泄爆口泄爆效果不明显。

换流变压器阀厅抗爆门抗冲击性能实验研究

抗爆门作为换流变压器阀厅的重要安全防护设施,有着很高的质量要求,因此对阀厅抗爆门的抗冲击性能研究具有很大的实用价值。主要对300 kPa和1000 kPa冲击波超压载荷工况下,有泡沫铝填充和无填充的抗爆门抗爆性能进行实验研究,验证抗爆门的抗冲击性,并通过门扇形变量对两种不同材质抗爆门的抗爆性能进行对比评估。实验结果表明:有泡沫铝填充的抗爆门在300 kPa和1000 kPa强度冲击波情况下,面板最大变形量为分别为2 mm和3 mm,与不带填充的抗爆门相比,抗冲击性能明显提高,且随着爆炸载荷的增加,其抗冲击性能提升越显著。

基于有限元法的特高压电晕笼交流离子流场数值分析

电晕笼被广泛用于超、特高压输电线路的电磁环境特性研究.基于特高压交流电晕笼,利用Matlab与COMSOL Multiphysics联合仿真方法,通过求解强耦合条件下泊松方程和电流连续性方程,建立了电晕笼离子流场计算模型,获得了电晕笼中电晕放电空间粒子的时空演化规律.计算过程考虑了分裂子导线表面的不均匀性、空间电荷对电晕放电以及新电荷发射和原有空间电荷迁移等物理过程的影响,计算结果更符合实际情况.研究了不同电压等级、不同导线半径对电晕电流幅值和空间电荷运动的影响规律,研究成果对电晕笼相关试验及电晕特性研究有一定的参考价值.