考虑流固耦合效应的输电导线风振响应分析

针对传统输电导线风振响应分析方法不能分析导线在强风中的振动问题,基于流固耦合的基本理论和方法,采用ANSYS软件分析了稳态风场及导线轴向与风向之间存在风攻角时导线流固耦合风振响应,通过与不考虑流固耦合效应的情况进行对比,验证了考虑流固耦合效应的必要性。

大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力学模型

为了从理论上揭示大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应,针对大跨越高压输电导线分裂布置型式的线路覆冰情况,采用等效单根导线代替分裂导线,利用能量法,建立了覆冰断线的冲击动力学模型。以某大跨越高压输电线路的一个典型耐张段为例,应用该模型计算导(地)线覆冰断线和未覆冰断线工况下对铁塔造成的冲击响应。研究表明:覆冰断线造成的冲击动力响应远大于未覆冰断线情况,覆冰断线冲击响应不容忽视。该模型可为大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应试验分析与数值计算提供理论依据。

高压输电塔覆冰荷载作用下可靠度分析

介绍了蒙特卡洛法在结构构件可靠度计算中的应用,根据载荷增量最小准则法和Ditlevsen界限法,阐述了输电塔结构体系可靠度计算的基本原理,利用Matlab工具箱编制了可靠度计算程序,选取500 kV高猫头塔(5A-ZM1)为例进行了可靠度计算,并对比分析了高压输电塔在覆冰有、无风两种工况下的构件及结构体系可靠度和失效概率。结果表明,输电塔结构在覆冰有风工况下的杆件及结构体系失效概率远大于覆冰无风工况下的失效概率,与覆冰有风工况下的实际相吻合,为高压输电塔的设计提供了参考依据。

正负极性雷电冲击电压下4m棒-板空气间隙先导发展特性试验

开展了正负极性雷电冲击电压下4m棒-板空气间隙放电试验,获得了正负极性先导发展过程的高速影像。基于高速图片,统计分析了正负极性先导的轴向速度与先导位置的关系,以及正负极性先导分支数量和先导分支角度的分布特性。试验结果表明,正极性先导轴向速度与电压幅值正相关,而负极性先导轴向速度与电压关系并不明显;正负极性先导轴向速度均随着与电极端部距离的增加而增大,而且正极性先导轴向速度在距离电极端部1.2 m内趋于稳定;2分支在先导分支中占91.8%,少数情况观测到3分支和4分支;正极性和负极性先导分支角度均近似服从对数正态分布,其平均值分别为44.9°和45.3°。

GIS高压电力设备的超声波自动损伤检测装置关键技术研究

为了提高GIS高压电力设备的超声波自动检测性能,并将自动检测技术应用在GIS高压电力设备工程智能巡检机器人中,提出一种基于超声波的GIS高压电力设备自动探伤、无损传输的检测方法。根据超声波的声场特性,采用波型转换方法对GIS高压电力设备损伤部位进行电流分布状态特征分析,同时对GIS高压电力设备损伤部位进行介质阻抗特征分析,计算超声场中的声压和能量特性,遵循Snell(斯涅尔)定律计算GIS高压电力设备损伤的振动分量,对振动分量进行放电频率特征测试,实现GIS高压电力设备的超声波自动探伤检测。最后通过检测算法,设计了检测装置的硬件模块和软件模块。实验表明,设计的GIS高压电力设备超声波自动探伤检测装置具有很好的超声波自动探伤检测性能。

室内变电站设备巡检机器人关键技术研究与应用

针对室内变电站的故障巡检问题,分析了室内巡检机器人的关键技术,通过对现有成熟机器人结构进行改造升级,开发了一套适用于室内变电站的智能巡检设备及系统。通过在现有室外巡检机器人上安装多轴联动机械臂,拓展机器人的作业灵巧度,使其能够适应室内变电站的巡检工作,对室内变电站智能化巡检系统的构建具有指导意义。

变压器短路累积效应评估方法及试验分析

电力变压器在运行周期内可能会承受多次短路冲击,国家标准GB1094.5-2008和国际电工委员会标准IEC60076-5:2006提出的试验方法是对变压器进行100%短路电流考核值的冲击,没有涉及多次短路冲击累积效应的考核方法。对此,首先对由冲击次数的累积作用引起的电动力动稳定问题进行分析,提出通过试验或理论研究方式来确定变压器短路累积效应系数的方法。该方法将累积效应数据化,可对变压器在整个寿命周期内能够承受不同比例短路电流的累积次数进行评估。其次,对累积效应涉及的因短路时间较长、热效应引起材料特性变化,从而导致的短路损坏问题,以及一定使用年限后,绝缘材料老化引起的绕组机械特性劣化进行分析。最后对2台旧变压器进行多次短路累积试验,提出变压器产品耐受短路累积效应的加强措施。

基于时域有限差分法的双回路直线转角塔雷电冲击响应特性研究

基于时域有限差分法分析了雷击双回路直线转角塔时杆塔电压的分布特点,研究了土壤电阻率和呼高对杆塔雷电冲击响应特性的影响,同时与基于多波阻抗模型的杆塔雷击响应计算结果进行对比分析。结果表明,雷击塔顶时,相同高度处横担宽度越大,过电压越严重,越容易闪络;横担过电压随着土壤电阻率的增加而增大,随着横担高度的增加,所受影响逐渐减少;横担过电压随着呼高的增加而增大,且不同高度横担所受的影响几乎一致;基于多波阻抗模型计算得到的横担电压大于数值仿真计算结果,故采用多波阻抗模型将使防雷分析结果偏严苛。