不同海拔高度交流电晕电流脉冲特性实验研究

不同海拔高度下交流电晕特性的变化规律是高海拔地区线路设计的基础。文章利用可移动式小电晕笼和高频电流测量系统在20 m~4320 m范围内的5个海拔高度点进行实验,采集了1 mm直径细铜丝在不同施加电压下的电晕电流脉冲、无线电干扰和可听噪声水平数据;通过对实测数据的统计分析及拟合,得到了海拔高度对电晕电流脉冲特性的影响规律,并分析了不同海拔高度下电晕电流同无线电干扰和可听噪声水平的关联关系。研究表明,随着海拔高度增加,交流电晕电流脉冲的幅值增大,幅值概率分布逐渐分散,一个周期内交流电晕电流脉冲的数量增加,脉冲形成时间变得更加均匀;将电晕电流有效值作为中间变量,研究海拔高度对交流线路电晕效应的影响,得到电晕电流有效值与导线施加电压呈线性函数关系,该线性函数的斜率k、截距b均为海拔高度h的三次函数;无线电干扰和可听噪声水平均与电晕电流有效值呈对数增长关系,其中可听噪声与电流有效值的函数关系随海拔高度变化而改变。

湿度对绞线正极性电晕电流脉冲及其无线电干扰影响的实验

为研究湿度对直流电晕无线电干扰的影响,搭建了直流绞线电晕放电实验平台,将相对湿度作为单一变化因素,使其在40%~85%范围内变化,采用试验导线终端匹配技术,通过准确测量直流绞线上的电晕电流脉冲,研究湿度对正极性电晕电流脉冲特性及其无线电干扰的影响。在湿度增加过程中,发现以下规律:新的放电点会形成,但它们产生的电晕电流脉冲峰值通常较小;电晕电流脉冲的平均峰值减小;电晕电流脉冲重复频率先增加后减小,在相对湿度60%~75%达到最大;在相对湿度40%~60%范围内,电晕电流脉冲上升时间、半峰值时间及持续时间显著减小,而在60%~80%范围内,无明显变化规律;电晕电流脉冲功率谱减小,这也说明了湿度增加会使电晕电流脉冲产生的无线电干扰减小。

基于经验小波变换的电晕电流降噪方法

随着电压等级升高和输电距离增加,在特高压直流输电线路上因电晕电流引起的电能损失和环境问题更加严重。深入分析电晕电流特性,对抑制电晕效应、实现长距离高效输电具有重要意义。电晕电流的复杂性导致时域和频域特性分析面临诸多困难,因此提出了基于经验小波变换的电晕电流降噪方法。首先,针对超长实测电晕电流数据,提出分段经验小波变换;其次,根据电晕电流的复杂频谱特性,提出了改进的频谱极大值搜索方法;最后,结合分段经验小波变换的分解结果,重构出了降噪后的电晕电流。实验结果表明,提出方法可以有效地抑制不同电压等级下实测电晕电流中的多种噪声成分,实现超长电晕数据的高效降噪处理,为电晕电流特性研究提供了崭新方法,为准确计算电能损失、探索电晕放电规律提供理论和技术支撑。

浅论绝缘子串电晕电流的统计特性

论述了绝缘子串在高电压作用下的电晕电流特性,并通过试验进行了验证。试验表明,绝缘子电晕电流具有统计特性,它与外加电压、绝缘子表面污秽程度及空气湿度等参数有关。用电晕电流法在线检测绝缘子运行状况是完全可行的。

基于神经网络曲线拟合的电晕电流数学模型研究

为求解电晕电流的通用数学模型,利用人工神经网络能以任意精度逼近任意函数的能力,设计了2层BP神经网络,分别对实测的具有双指数函数、Gaussian函数及不规则脉冲形式的电晕电流进行拟合。结果表明,当神经元数目取5-10时,便能对不同类型的电晕电流波形进行高精度拟合,拟合误差量级可达10-4,拟合时间约为2-10 s,通过提取网络的权值、阈值参数可得到电流的解析表达式。该方法得到的电流表达式具有统一的结构,不依赖于电流波形,可作为电晕电流的通用数学模型。

通过测量电晕电流说明“消雷器”不可能消雷

本文介绍了对多针消雷器、常规避雷针的电晕电流、感应电流、保护区内外地面电场的测量方法和实测结果。分析了大量实测数据，得到电晕电流小于70μA。从理论上分析了消雷器所提供的离子量不能在短时间内“中和”雷云电荷，同时离子上飘速度、上飘路径都要受风速影响，说明利用“中和”理论不可能达到“肖雷”目的。

用击穿电流和电晕电流表示雷电回击标准电流

为准确计算雷电回击的电磁场 ,用击穿电流和电晕电流来拆分 IC标准雷电回击电流。前者用一种新型脉冲函数表示 ,后者用双指数函数表示。分别拆分拟合了标准中雷电首次回击和后续回击通道基电流。所得结果误差 <3%。

高压电选机内电晕电流和电场的分布规律

在电选过程中 ,分选带较短 ,物料参选时间短 ,在这很短的时间内完成荷电、放电、最终分离 ,分选带内滚筒表面附近的电晕电流和电场分布情况就起着直接的决定作用 .对电选机内电晕电流和电场分布规律进行了较深入的理论和试验研究 ,并以此为依据 ,对电选实践中如何通过调节操作参数、结构参数来改善分选效果进行了分析 .研究结果表明 :(1)电晕电极的主要作用是产生电晕电流 ,同时也产生静电场 ;电晕电流和场强随极间电压升高或极距减小而增强 ;(2 )电晕电流和场强沿接地滚筒表面呈正态分布 ;(3)静电极主要产生强静电场 ,静电极对电晕电极的电晕放电有屏蔽作用 ;(4)在分选过程中应采用高电压、大极距的操作制度和电晕 -静电复合电极结构 .

特高压直流电晕电流数据的降噪方法研究

特高压直流输电线路电晕特性的研究对于降低电晕效应、运行损耗和环境影响等都具有十分重要的意义。在国家电网公司特高压直流试验基地,利用特高压直流试验线段和户外大电晕笼,对宽频域电晕电流测量系统获得的正极电晕电流数据进行处理研究。由于该系统为户外作业,空间辐射、机械振动、线路传输等因素都将带来噪声,使得采集到的数据中噪声含量非常丰富,有用的电晕电流信号与噪声同时并存,所以研究电晕特性时首先要对电晕电流数据进行降噪处理。以小波阈值降噪方法为核心,结合快速傅里叶变换及多频陷波滤波技术对电晕电流数据进行降噪处理。仿真实验结果表明,提出的降噪算法效果明显,可实现强噪声背景下电晕电流信号的有效提取,能够为特高压直流电晕特性的深入研究打下很好的基础。

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅱ)—电晕电流与电晕损失

电晕损失是采用特高压电晕笼研究导线电晕特性的重要内容。搭建了考虑均压环的电晕笼导线交流离子流场3维计算模型,模型在笼体两侧加入均压环电荷以抑制端部效应,采用基于Shockley-Ramo法则的电晕电流计算方法,以及基于电晕电流工频分量的电晕损失计算方法。采用此模型计算了特高压电晕笼8×LGJ 630导线的交流离子流场,对比分析了均压环对导线表面最大场强沿线分布的影响,证明了均压环能改善端部效应引起的场强过大。而后计算得到大雨条件下8×LGJ 630导线上施加500 kV电压时的电晕电流时域波形,与理论波形规律一致。最后,对电晕电流进行频谱分析,得到了电晕电流工频分量的幅值和相位,并采用功率因素法计算了干燥和大雨条件下、不同交流电压时笼内单位长度导线上的电晕损失,与文献中的试验结果相差≤25W/m,且比2维算法结果有更高的精确度,证明了该方法的适用性。研究结果表明,所建离子流场模型符合物理实际,对电晕笼导线电晕损失的研究具有一定的参考意义。

用于电晕电流测量的高电位数据采集系统开发和应用

电晕是高压输电线路设计中必须考虑的问题。电晕电流是导线周围带电粒子的复杂运动引起的,具有环境电压高、频谱宽、变化剧烈等特点。针对高压试验线路,采用屏蔽箱、电流探头和高速采集卡设计了电晕电流测量系统,采用光电技术和计算机控制技术,解决了高压绝缘、信号干扰和电晕信号高频采样记录的测量困难,实现高压试验线段电晕电流的地面安全可靠测量。在实验室搭建模拟线路,利用该系统进行了测量,测量现象和结果符合预期的分析,验证了方案的可行性。

消雷器电晕电流的测量和理论分析

消雷器电晕电流的测量和理论分析言穆弘，张义军（中国科学院兰州高原大气物理研究所，甘肃省兰州市７３００００）华贵义（上海业余土木建筑学院２０００８５）提要：迄今为止，“消雷器”产生的电晕电流及其“消雷”机理尚有争论。本文利用一种“消雷器”实测电晕电流和...

特高压直流电晕电流信号分析与处理软件的设计与实现

特高压直流输电线路的局部放电会导致导线上出现电晕电流,造成电能损失和电磁环境干扰等问题。为了实现对具有复杂噪声成分的超长电晕电流信号的分析,满足实测电晕电流信号分析与处理的客观需求,在MATLAB软件平台下,设计并开发了电晕电流信号分析和处理软件,完成电晕电流信号的存取、显示、分析和处理;通过配置不同的参数,实现电晕电流信号中多种噪声的有效滤除和趋势成分的高效提取。开发的软件界面简洁、操作性强,可以高效地分析电晕电流信号,可视化显示分析结果,测试结果验证了所述软件开发方法的有效性和实用性。

芒刺电极分布密度与电晕电流的关系

本文通过大量实验研究,得出芒刺电极分布密度与电晕电流之间的关系,及其分布密度的最佳值,并在一定范围1内给出伏安特性的半径验公式,为开发电旋风除尘技术提供理论依据.

特高压直流线路宽频域电晕电流在线测量系统的低功耗技术研究

为了给特高压直流线路宽频域电晕电流测量系统供能,研究了特高压环境下的独立供电技术,针对特高压环境下发现的测量系统续航能力不足问题,对独立供电系统进行低功耗设计。设计了以可调占空比PWM波为控制信号的低功耗控制电路,达到降低系统平均功率的目的。经过Multisium软件对设计的可控低功耗电路的仿真为指导,经改进过后的测量系统续航能力得到了显著的提升。

雷云下避雷针与多针系统的电晕电流比较

本文从模拟试验，理论计算和现场实测结果得出，在雷云电场下避雷针的电晕电流与多针系统的电晕电流没有本质的差别．从到达云底的离子电流看，则两者没有差别。

孤立金属放电针电晕电流特性的研究

为定量分析强电场下孤立金属放电针电晕放电强度,首先通过实验获取圆柱型铁质金属尖端在发生电晕放电时的瞬时电晕电压值;在分辨率为1 cm情况下,利用二维有限元法将电晕电压值转换成铁质放电针尖端处的电场值;拟合建立了电晕电流与金属尖端处电场之间的函数公式。最后,根据得到的电晕电流公式与野外观测得到的负环境电场下的电晕电流作对比,发现实验室环境下的放电针电晕放电强度明显小于野外观测环境的,且电晕电流增强幅度弱于野外观测环境的。

电晕电流法绝缘子在线检测的传感器设计

本文评述电量法绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点，介绍了一种成功的传感器及其模仿信号处理电路的设计方法，并提出了实际测量装置的设计构想。

近地面电晕电流组网观测与数据分析

利用强电场环境中金属尖端会产生电晕放电的原理,结合无线数据传输技术,研制开发了电晕电流测量仪及其无线组网观测系统。外场试验结果表明,该套系统能够实现一定区域范围内电晕电流的组网观测。通过对电晕电流和环境电场同步观测数据的分析,得到了正、负环境电场下产生电晕电流的电场阈值以及正、负电晕电流与正、负环境电场的关系式。分析表明,利用电晕电流的测量,能够比较真实、准确地对环境电场强度进行反演。

电晕电流时间序列时域特性的分析及预测

特高压输电线路中的局部放电会产生电晕电流,引起电能损耗、可听噪声、电磁干扰等问题,过强的电磁辐射会危及生态健康,通过对电晕电流进行有效地监测能保障输电线路安全、经济地运行。针对此问题,对电晕电流信号建立自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型,并进行滚动预测,预测误差度量指标和电晕电流时域统计指标均符合要求。该方法具有一定的适用性,可用于不同输电等级下电晕电流信号的拟合及预测。