工业高温热泵推广应用关键因素分析

在“双碳”背景下,工业高温热泵因其清洁低碳、节能高效的特点,成为推动工业领域节能降碳的重要手段。本文介绍了高温热泵推广应用场景,从企业余热资源、设备生产制造、燃气电力价格、生产工艺规程、节能补贴政策等方面分析了高温热泵推广应用的关键因素,进而为工程实践提供指导和借鉴。

利用动态阻抗特性识别变压器的励磁涌流

为更有效地辨别变压器的励磁涌流和内部故障电流,提出了基于动态阻抗特性物理意义明确的识别策略。理论分析表明,变压器发生励磁涌流时和内部故障时表现的特征不同,即动态阻抗前者变化幅度大,且含有各次谐波;后者变化幅度小,且50Hz及其奇数次谐波含量较少。EMTP数值仿真与动模实验证明了利用动态阻抗特性识别励磁涌流的有效性,其具体判别方法容易实现,计算量小。因时、频两域设定阈值的裕度大,可显著提高变压器差动保护动作的可靠性与正确性。

不均匀憎水性对线路绝缘子防污效果的影响

以硅橡胶为主的复合绝缘材料广泛应用于高电压外绝缘领域,因其憎水性和憎水迁移性能有效提高线路绝缘子污闪电压。但是,运行多年后硅橡胶材料会发生局部老化,表面憎水性不均匀下降,这种情况下线路绝缘子的防污效果有着重要的研究意义。针对复合绝缘子沿串憎水性以及RTV涂料绝缘子上、下表面憎水性的不均匀分布特点,应用人工污闪试验和饱和受潮试验表现其防污性能。试验结果表明:复合绝缘子高压端憎水性下降对绝缘子整体防污性能影响较大;而悬垂绝缘子上下表面的饱和受潮时间和污秽流失情况决定了整体受潮状态,其中下表面的憎水性状态对其防污效果至关重要。根据上述试验结果,在运行状态评价中,复合绝缘子高压端以及悬垂绝缘子下表面的憎水性应给予重点关注。

±500kV直流复合绝缘子沿串积污特性研究

复合绝缘子的积污特性与瓷绝缘子和玻璃绝缘子有所不同,研究其积污规律对防止污闪有着重要意义。为此,以3支实际运行后的±500kV直流复合绝缘子为研究对象,系统测量其沿串不同位置的污秽度,用等值盐密(ESDD)和灰密(NSDD)表征。试验发现绝缘子不同伞上下表面的等值盐密和灰密大多呈现出U形的分布规律,尤其以等值盐密的U形分布更为明显,而且不同伞上下表面污秽U形分布规律性的强弱有一定差异。讨论了积污过程中电场对污秽沉积的作用以及自清洗过程中雨水冲洗的随机作用,更好地解释了直流复合绝缘子的沿串积污规律。

特高压电场下RTV绝缘子积污规律研究

RTV涂料表面特性与瓷、玻璃表面不同,积污的规律存在差异,对涂覆RTV涂料的特高压线路进行绝缘子积污规律的研究,有助于更好地开展特高压输电线路防污闪工作。通过仿真研究,分析了特高压输电线路电场的分布,并以四支±800 k V线路带电运行的绝缘子进行积污规律的研究,通过分别测试绝缘子上下表面的等值盐密(ESDD)、灰密(NSDD),分析了特高压RTV绝缘子的积污规律。研究发现电场影响RTV绝缘子的积污,电场强度大的位置污秽度高一些,自然环境和涂料自洁性对特高压电场下RTV绝缘子的积污其主要作用,风吹和雨水清洗对积污量的影响更大。

软弱地层锚索预应力蠕变损失研究

多个工程实例表明:岩土体蠕变易引起锚固工程支护结构加固频繁、锚索重新张拉等工程病害,严重者导致锚固力失效,锚固工程失稳,如若处理不当,将直接危及施工人员的生命财产安全;本文以济南市某深基坑工程案例为依托,将岩土体由经典的广义Kelvin体代替,推导了其本构方程、蠕变方程、松弛方程,从理论上分析了锚索蠕变变形对预应力损失的贡献大小;并结合现场测试数据对比可知:该模型能够较好的反映蠕变变形引起的损失趋势,由数据软件拟合公式可知,理论计算结果与测试数据偏差不大,论证了上述分析的可靠性,为今后锚固工程的设计、施工提供了理论依据和技术支持。

基于正交分析下近距交叠隧道施工变形研究

为研究近距交叠隧道施工变形影响因素,运用正交试验对不同弹性模量、内摩擦角、黏聚力、净距、埋深影响因素进行了FLAC3D模拟,分析了地表沉降、拱顶沉降、拱底变形、塑性区体积、拱顶及拱底应力场6项指标变化规律。结果显示:不同因素水平下各指标变形量不同,且各因素对同一指标影响程度不同;弹性模量是除指标4外最为显著的影响因素,其值越大越稳定变形量也越小;黏聚力和内摩擦角是影响指标4关键因素,呈负相关系;净距对指标3、5、6有很大影响,是仅次于弹性模量的影响因子;埋深对指标3、4有一定影响,对其他指标影响不大;并利用二次回归方程对拱顶变形量进行了公式拟合验证,对今后类似工程施工变形研究具有一定的借鉴意义。

岩土工程勘察中水文地质的问题研究

近几年,中国岩土工程规模不断扩大,而且工程质量也不断提高,使人们加强了对岩土工程勘察中水文地质勘察内容的研究,目的是做好岩土工程勘察水质地质问题分析工作,进而提高工程质量。

输入电压不平衡时的18脉冲自耦变压整流器分析

本文详细的分析了输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器(ATRU)的输出电压、输入电流的影响。讨论通过在整流器输出侧增加合适的滤波电感以抑制输入电压不平衡所引起的输入谐波电流,并给出了滤波电感设计方法。研制了一台5k W的演示样机。实验结果表明,所提出的谐波抑制方法和设计电感有效抑制了三相输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器造成的影响。

考虑不确定因素的多能互补智慧能源系统经济优化调度

针对多能互补系统源荷端的不确定性对系统调度和运行的影响,分析了可再生能源与冷热电负荷的随机性与模糊性。首先基于二阶傅里叶拟合法对源荷分布进行描述,并对拟合参数分布进行模糊化,从而建立了可再生能源和冷热电负荷的随机模糊模型。采用随机模糊变量的期望值、乐观值和悲观值的定义,得到了给定置信水平下变量的期望值与波动区间上下限。通过粒子群算法,计算出了以经济性为目标的CCHP型多能互补系统优化调度结果,并分析了不确定因素对优化调度结果产生的影响。结果表明随机模糊模型对系统不确定性因素的影响研究具有实用性与有效性。

铁磁性材料在抑制GIS高频暂态应用中的仿真分析方法

由铁磁性材料制成的磁环可以有效抑制GIS中VFTO的幅度和陡度,但材料的选型至为关键。基于对材料复磁谱特性的等效描述以及传输线理论的应用,在频域内建立了磁环对VFTO抑制特性的仿真分析模型,利用该仿真模型可以方便地获取各种材料磁环的高频抑制效果。对GIS隔离开关切合空载母线时产生的VFTO仿真表明,本文提出的分析方法是切实可行的,易于实现磁环材料的优化选型,可节省实验费用。

用于强非线性负荷的瞬时无功与谐波电流检测算法研究

为解决强非线性与类随机性负荷下的瞬时无功与谐波补偿问题,综合应用ip-iq法和p-q法,提出了一种有效的瞬时无功与谐波电流检测算法。该算法适用于任意工况的三相电路,包括三相四线制电路、电压非对称正弦或含有谐波等情况。理论推导和仿真证明了该算法的正确性和有效性。同时,将该算法进行推广,可实现对任意次谐波正序或负序有功、无功电流的有效提取。

输电线路防污闪涂料的关键技术探讨

对当前架空输电线路室温硫化(Room Temperature Vulcanization,RTV)防污闪涂料现状进行了分析,研究RTV涂料在输电线路防污闪中的关键技术,提出判断RTV涂料寿命评估方法及复涂技术。总结RTV防污闪涂料在重污秽、高湿度条件下的重要技术环节,解决防污闪涂料预测寿命、评估配置水平、复涂条件分析、复涂方法实施等关键技术问题。寿命评估与复涂技术可实现对不同电压等级架空线路RTV涂料检测分析,对提升线路外绝缘水平有重要的作用。

让电力系统更安全更可靠

主要介绍了地电波、超声和超高频三种局部放电检测技术的原理及特点，提出了融合三种检测技术的开关柜内局部放电综合检测方法，并应用该方法对运行开关柜进行了检测及分析，成功确定并排除了两起开关柜内部放电隐患。

变电站直流系统断路器及熔断器级差配合研究

由于直流系统中存在不同的保护电器,所以不同保护电器之间就存在相互配合的问题。试验通过对变电站直流系统短路故障的模拟研究直流断路器、熔断器的配合情况。直流系统直流断路器和熔断器级差配合试验对两段式保护断路器、三段式保护断路器、交流断路器以及熔断器的级差配合选择性进行了大量的试验,获得了大量有意义的数据,为今后直流系统断路器、熔断器的设计选型和技术改造提供了依据,同时提出了提高直流系统可靠性的措施。

磁致功能材料在新型电工执行机构中的应用研究进展

利用超磁致伸缩材料和形状记忆合金等新型功能材料制成的电工执行机构,具有响应速度快、机电转换效率高和易于控制等优良特性。针对超磁致伸缩材料和磁性形状记忆合金,本文详细介绍并比较了两种功能材料的重要特性及其应用范围;对新型电工执行机构的研究进展进行了总结,指出材料磁滞非线性的动态建模、致动器物理结构和控制系统的优化设计等,是新型电工执行机构研究的热点和难点;文中还展望了高性能电工执行机构在高压电力系统的潜在应用价值。

运行直流复合绝缘子的憎水性分布规律

憎水性是衡量复合绝缘子运行性能的重要指标,研究憎水性分布规律有助于对测试结果进行更准确的评价。为此,以4支实际运行后的直流复合绝缘子为研究对象,分别采用喷水分级法和静态接触角法,进行了自然污秽下和去除污秽后的憎水性测试以及人工涂污后的憎水迁移性测试。研究结果表明,绝缘子高压端和低压端的憎水性整体差于中部,沿串表现出倒U形的憎水性分布,同时憎水迁移性较差的伞裙也更多出现在高压端和低压端附近;同片伞裙中边沿位置褪色较为严重,相比于褪色较轻的伞裙根部,其去除自然污秽后的憎水性较好,但是人工涂污下憎水迁移性明显较差。在各种憎水性试验中选择适合的测试方法,根据以上憎水性分布规律合理选取憎水性测试位置,所得试验结果能更好表征复合绝缘子运行性能。

大气压脉冲调制射频氦气放电特性的数值模拟

采用脉冲调制可以有效优化大气压射频放电行为。为此利用1维流体模型,考虑了氦等离子体放电过程中主要的13个反应及6种粒子,研究了大气压脉冲调制射频氦气放电特性,并分析了调制频率、占空比对放电特性的影响以及输入电压对达到最大电子数密度所需时间的影响。结果表明:脉冲调制之后,固定调制频率时,随着占空比的减小,氦气放电的击穿电压增大;固定输入电压时,最大电子数密度所需时间与剩余电子数密度成反比。利用功率输入时间及最大电子数密度所需时间的关系,合理选择占空比及调制频率可以在满足实际应用的同时,最大地节约功率损耗;固定占空比及调制频率时存在着最优输入电压,使得最大电子数密度所需时间最短。

顶管施工对既有基坑的影响分析

既有基坑一侧有顶管施工时,顶管施工产生的附加应力会影响基坑支护的安全,对此种工况进行分析,可以为顶管施工提供参考价值。本文基于Mindlin应力解,推导了有关顶管施工掌子面推力和顶管摩阻力作用在支护结构上的附加应力荷载和应力的解析解答,并将计算结果与数值模拟进行对比。结果表明:沿轴线位置向上下附加荷载减小,减小速度很快,向下附加荷载最终减小到0 kPa,向上减小为负值;沿顶管施工方向,计算值和模拟值在顶管正面前(x>0)相似度较高,在顶管正面距支护结构距离x=2 m处,支护结构受顶管施工影响产生的附加荷载最大;基于Mindlin解的附加荷载最大值与数值模拟结果较为相似,附加荷载最大值可取解析值并对支护进行验算,进而保证支护结构的安全;顶管直径越大,附加应力越大;顶管与支护结构的水平间距越大,附加应力越小,附加应力见效的速度也越快;泊松比越大,附加应力越大。

高层楼群临近基坑开挖管锚支护设计研究

研究高层楼群临近基坑开挖管帽支护设计,对基坑开挖造成的风险进行了详细阐述,介绍了几种常见的管锚支护方式,并从结构选择、管锚支护方案设计和施工检测等方面对高层楼群临近基坑开挖管锚支护设计进行了讨论。