三元混合绝缘油变压器过载能力分析

针对一种新型三元混合绝缘油,研制出具有高过载能力的混合绝缘油变压器。在对混合绝缘油和矿物绝缘油配电变压器的耐热等级和温升限值进行分析的基础上,结合样机的相关计算与试验检测,对不同过载能力的绝缘油配电变压器温升进行对比,给出了混合绝缘油配电变压器的结构优化建议,并进行了成本对比。结果表明:采用耐高温的新型三元混合绝缘油以及DPE绝缘纸或Nomex T910绝缘纸组成的混合绝缘系统,可将油浸式配电变压器的过载能力由1.5倍提升至1.75倍,相应成本增加不到8%,具有很强的实用性和经济性。

考虑负载变化的植物绝缘油变压器温升特性研究

为研究植物绝缘油变压器在实际运行中的温升特性,应用热工学和流体力学原理分析了变压器内部传导热及散热机制,建立了变压器的二维简化模型。采用有限元法求解该模型在考虑负载变化下的温度场,得到了植物绝缘油变压器在稳定负载时的温度场分布,与矿物绝缘油变压器进行了对比,发现:当负载系数K<1.5时,矿物绝缘油变压器的温升特性优于植物绝缘油,而当负载系数K≥1.5时,植物绝缘油变压器的温升特性优于矿物绝缘油变压器;同时,基于给定的动态负载曲线计算了植物绝缘油变压器的温度场分布,同样与矿物绝缘油变压器进行了对比。结果表明,当负载较低时,植物绝缘油变压器的温升特性比矿物绝缘油变压器差,而当负载较高时,植物绝缘油变压器的温升特性优于矿物绝缘油变压器。

基于多级电容充电的输电线路电场感应取能装置的研制

输电线路在线监测装置的供电系统是影响监测系统稳定运行的重要因素。为了使输电线路能够长期免维护自主供电运行,文中研制了一种基于电场感应取能的电源装置。文中利用有限元分析软件AnsoftMaxwell进行了软件设计及仿真,并对照仿真模型进行了高压实验,结果表明,文中开发的电源装置能够完成从输电线路电场中获取能量的功能,具有较高的取能功率和转换效率。该电源装置可用于电力杆塔上功耗较低,间歇运行的在线监测设备,为智能电网末端监测装置的电源设计提供了一种解决方案。

电力系统图库模一体化的研究

在电力系统中图库模一体化技术的研究和开发仍然处在初级阶段。文中所研究的方向是建立在SVG技术和IEC61970标准的基础之上,并与XML技术、Hibemate等技术相结合,设计出了电力系统的一个图形、数据、模型一体化的解决方案。

电缆外护层接地电流校准及不确定度评定

鉴于传统电缆外护层接地电流监测仪主要是在实验室对比环境下校准的,未考虑现场环境中存在背景渗出电流的干扰,设计了一种基于磁平衡式霍尔原理和消隐输入标准信号的在线校准方法。通过在线校准方法消除了背景渗出电流对校准过程的影响,提高了测量数据的准确性和可靠性。在阐述一种电缆外护层接地电流计量标准装置及设计原理的基础上,对监测仪校准结果的不确定度进行详细的评定,基于监测仪的工作原理和测试方法,通过量值传递法,验证了校准结果的可信度和不确定度的合理性。

电极覆纸时流动变压器油中金属微粒局部放电特性研究

本研究建立了变压器油循环流动装置,开展了含金属微粒流动变压器油的局部放电(PD)实验,并提取PD特征参数,结合流动变压器油中金属微粒的运动行为,讨论电极覆纸情况对流动变压器油中金属微粒PD的影响机制。结果表明:相比于电极裸露的情况,电极覆盖绝缘纸时,测得的局部放电起始电压升高,放电幅值和频率降低。在双电极裸露与仅下电极覆纸的情况下,放电集中在0°~90°和300°~360°两个相位区间,而在双电极覆纸的情况下,放电相位主要集中在45°和160°附近。绝缘纸的存在会使金属微粒在纸上滞留,并导致两个相邻碰撞点之间的水平距离增加。此外在电极覆纸后油中电场会减小,使得微粒运动时的垂直速度减小,降低了微粒与极板的碰撞频率,导致局部放电强度有所削弱,放电相位分布发生改变。

基于边云协同的变电设备多状态量监测系统研究

为了解决变电设备的多状态量监测中面临的异构传感器接入困难、数据处理时延大、数据传输带宽占用率高等问题,提出了基于边云协同的变电设备多种状态量监测系统。设计了变电设备状态监测的边云协同服务架构。研制了边缘计算装置,支持多种传感器协议的解析、数据采集和边缘计算。实现了变电设备在边缘侧的状态评价和边缘服务,并进行了现场应用验证。该系统为变电设备的状态监测提供了新的思路,具有很高的应用价值。

基于力矩--转角曲线的水平折臂式隔离开关机械状态检测方法

瓷柱式高压隔离开关结构简单,成本较低,其调试维护往往不受人们重视,导致隔离开关故障频发,其中占比较大的机械故障仍缺乏有效的检测方式。文中以水平折臂式隔离开关为研究对象,采用非植入式力矩检测系统,测得分合闸过程操作力矩-转角曲线,并详细分析了曲线的变化趋势与对应的运动过程。设计了不同故障模拟实验,测得不同故障状态下的操作力矩-转角曲线。对比正常状态与故障状态的检测曲线,平衡弹簧疲劳状态下合、分闸曲线面积比小于1;卡涩状态下力矩明显增大;动作不到位状态下主轴转动角度明显减小。据此,提出了基于力矩-转角曲线的该型号隔离开关机械状态的诊断方法与检修策略,为该型号隔离开关检修作业应用提供参考。

基于电机输出功率的水平伸缩式隔离开关机械状态检测

高压隔离开关在电力系统中应用广泛,但其调试维护未受到充分重视,导致隔离开关故障率较高,目前针对占比较大的机械故障暂无量化的检测标准。文中以某水平伸缩式隔离开关为研究对象,采用卡扣式电流传感器、改进的电压传感器,在不拆动操作机构箱内二次回路的前提下,测得电机工作时的电压与电流,结合电机内部功率传递关系,计算得到电机输出功率。采用该方法得到正常机械状态、模拟卡涩状态以及弹簧疲劳状态下,分合闸过程的输出功率曲线。试验结果表明:模拟卡涩状态下输出功率大幅增大;平衡弹簧失效时,合、分闸做功比小于1。据此,提出了基于电机输出功率的水平伸缩式隔离开关机械状态诊断方法,实现机械故障类型的快速判断。

硼酰化钴在橡胶与镀锌钢丝粘合中的应用研究

研究硼酰化钴的用量变化对丁苯橡胶/天然橡胶与镀锌钢丝粘合的影响,通过表面分析对其粘合机理进行了研究。研究表明:硼酰化钴对丁苯橡胶/天然橡胶与镀锌钢丝粘合的粘合增强作用十分明显。硼酰化钴添加2 phr左右,粘合性能最佳,同时硫化胶的物理性能得到改善。X-射线光电子能谱分析表明,粘合物镀锌钢丝界面中存在ZnO、ZnS、CoS2,说明粘合时发生了Zn的硫化反应,硼酰化钴中的钴向钢丝表面迁移,继而在锌层中扩散,提高了ZnO和ZnS晶格的缺陷浓度,这两种行为的共同作用,使橡胶与镀锌钢丝的粘合强度显著提高。

N,N'-间苯撑双马来酰亚胺在橡胶与镀锌钢丝绳粘合中的应用研究

考察了N,N'间-苯撑双马来酰亚胺(PDM)的用量对橡胶-镀锌钢丝粘合性能的影响,结果表明:PDM的加入能显著提高橡胶与镀锌钢丝的粘合性能;当PDM用量为1份左右时,老化前后粘合性能最好;PDM的加入改善了硫化胶的力学性能,同时表现出良好的抗硫化返原性和抗疲劳性能。

基于激光吸收光谱的SF6/N2混合气分解产物同时检测

针对SF6分解气中H2S、CO、HF等3种气体进行在线监测,研制基于激光吸收光谱的SF6分解气在线监测装置,提出采用时分复用的方案实现多组分气体同时测量,对激光器的波长参数进行分析并测试。针对近红外波段CO和H2S气体吸收谱线弱的问题,提出独立放大电路方案,研制样机并通入混合组分气体进行验证。根据获得二次谐波曲线和浓度随时间变化曲线表明,该系统目前可以实现的检测限为CO 10 ppm,H2S 4 ppm,HF 1 ppm,可以满足高灵敏度SF6分解气在线监测和故障预警需求。

基于模糊控制的12脉波整流器动态性能改善

12脉波整流器由于其固有的非线性,当负载大范围变化时,传统的PID控制策略无法适应系统的参数变化,影响最终的控制效果。而模糊逻辑控制能够在输入不精确的条件下处理非线性问题。针对12脉波整流器设计了一种模糊控制器对其输出电压进行控制,并与传统PID控制的整流器性能进行了比较。在Matlab/Simulink环境下分别对基于PID、模糊控制方法的整流器进行了仿真,并对基于模糊控制方法的整流器进行了实验验证。仿真及实验结果证明,模糊控制可以克服负载变化对系统的影响,提高系统的响应速度,改善整流器动态性能。

基于改进MSER算法的电力设备红外故障区域提取方法

红外图像处理中因目标边界模糊、区域灰度变化等因素,导致传统的极大稳态区域方法区域提取效果低下。为此,提出一种基于改进极大稳态区域方法的电力设备红外故障区域提取机制,提升区域提取效果。首先,从灰度相似度聚类出发,采用Meanshift算法对分割区域的邻域像素进行聚类。其次,结合阈值分割机制,快速将相似像素进行分割,最终通过迭代得到电力设备故障所呈现的亮度区域信息。实验结果表明该提取区域方法性能优于极大稳态区域算法,具有较低的误分类错误,且相比于Mean shift算法,具有高效的处理速度。

基于分层分布的变电站带电运维智能化技术及应用

针对变电站运维工作中存在的效率低、管理成本高和智能化程度低等问题,将带电检测技术和分层分布的设计思想应用到变电站的智能化运维中,研制了分层分布的变电站智能带电运维系统。提出了分层分布的变电站智能运维模式,并进行了应用验证。该系统成功提高了变电站运维的网络化、自动化和智能化水平,提升了变电站运维的效率和质量,具有良好的推广和应用价值。

现场组装特高压变压器器身干燥方式研究

0引言 受能源资源分布不均衡、经济发展不均衡的制约,我国能源基地与负荷中心的距离较远。因此,我国特高压工程多集中在偏远的内陆地区,其运输路线条件恶劣、成本高昂,而变压器的体积和质量较大,变压器解体运输、现场组装方案成为解决问题的优选。该方案主要思路是将变压器的主要部件分解为多个运输单位,运至现场后再重新组装成一个整体,从而降低运输单元的运输外形尺寸和质量,有效地解决运输条件对特高压工程建设的限制问题.

基于Canny算子的简化PCNN电力故障区域提取方法

为了较好地实现电力设备红外图像故障区域提取,提出了一种基于Canny 算子边界检测的脉冲耦合神经网络(Pulse-coupled Neural Network,PCNN)红外图像区域提取方法。在该方法中,首先以PCNN 模型同步点火特性为基础,通过优化原始PCNN 模型内在的参数,使得模型迭代过程中将图像转换成为时间点火序列,然后引入Canny 边界检测算子并结合区域灰度特性,获取最佳时刻的脉冲输出信息,实现红外图像中热故障区域的有效提取。最后通过真实红外故障图像测试,验证了文中方法的有效性和适用性,同时方便了后续的特征提取与识别。

基于局部区域聚类的电力设备故障区域提取方法

针对电力设备红外图像诊断中热故障区域提取问题,提出了一种局部区域Mediodshift聚类的电力设备红外图像故障区域提取方法。文章根据热故障所表现的灰度特性初始化聚类中心;结合Mediodshift聚类方法,对目标区域邻域像素进行聚类。为了尽可能获取故障区域邻域相似像素,引入了基于邻域灰度的调节策略。同时,为了提高聚类效率,采用了自高向低的聚类阈值分割机制,从而使得Mediodshift算法能快速地将整幅图像中故障区域像素进行聚类,实现红外图像中热故障区域的提取。最后通过典型红外图像实验测试,验证了该方法区域提取的有效性,且对比目前现有的一些方法,进一步表明文中方法具有较好的故障区域提取性能。

基于模糊综合评价法的智能变电站二次设备状态评价研究

针对智能变电站二次设备缺乏全面有效的状态检测以及简单可靠的评判方法,列举了影响智能变电站二次设备状态准确评判的一些因素,并对常用评估法各自的重要特点进行比较,得出对于智能变电站二次设备,模糊综合评价法更加能够准确的进行状态评判。文中给出了使用模糊综合评价法进行智能变电站二次设备状态评价的具体的计算步骤,并通过例子对该方法的有效性和可靠性进行了验证。

油纸绝缘快速发展型局部放电特征

特高压变压器中油纸绝缘裕度接近设计极限,在交接试验中多次出现从检测到局部放电到击穿仅需数分钟的快速发展型故障案例。为实现该类放电的有效预警,该文通过分析不同电压下极不均匀电场中油纸绝缘失效时间的U-t与Emax-t特性,根据阈值电压Uth、阈值场强Eth和电压耐受指数n界定快速发展型放电;同时,研究恒定交流电压下油纸绝缘针-板电极模型中快速发展型放电痕迹和局放特性。结果表明,针-板电极下油纸绝缘电寿命符合反幂函数模型,快速发展型放电根据放电形貌可划分为5个阶段,先后呈现为针尖起始放电、油纸界面滑闪放电、白斑形成、固定的放电通道、碳化痕迹生长直至击穿。局放特征量和局部放电相位分布(phase resolved partial discharge,PRPD)图谱与放电痕迹的发展规律一一对应,PRPD图谱呈现出稀疏放电—高能量密集放电—低能量密集放电的变化趋势。