超高压交流输电线路对埋地金属管道的感性耦合计算模型研究

超高压交流输电线路在运行时会对埋地金属管道产生感性耦合影响.本文中基于传输线理论,首先推导出金属管道和输电线路理想平行时的感性耦合计算模型,进一步推导出输电线路和金属管道斜接近、交叉时的互感系数求解公式,据此通过等效思想将以往对地干扰电压计算的复杂微分方程简化为多元一次微分方程组,大幅度减少计算量,进而运用该简化模型研究典型影响参数对感性耦合的影响规律,并与现有软件仿真模拟结果做对比.结果表明:该简化计算模型可与Matlab、Mathmatic等数学模拟软件相结合,方便快速地获得干扰段的感性耦合电压值,可用于设计单位便捷计算管道各点的对地电压及纵向电流,快速评估管道受故障电流感性耦合影响,该方法具有有效性和可行性.

模块化多电平换流器型高压直流电缆过电压仿真计算和分析

在海底电缆运行中确保电缆安全是第1要务。为了更好地分析海底电缆过电压,依托舟山多端柔性直流输电示范工程,在PSCAD仿真软件中搭建了两端模块化多电平换流器型高压直流(MMC-HVDC)仿真模型,采用统计法对定海—岱山直流电缆操作过电压进行了仿真计算,确定了其最大过电压。针对MMC-HVDC输电工程的特点,分析了闭锁延时时间、直流电缆长度和中性点接地电阻对直流电缆过电压的影响。结果表明:闭锁延时时间<2 ms可以有效降低电缆过电压,电缆长度与铅套-铠装、铠装-地之间的过电压呈正相关性,中性点接地电阻对电缆过电压无明显影响。

输变电设备电晕放电紫外图谱量化参数提取

日盲紫外成像是一种可视化的高压设备放电检测新方法,为能量化分析放电,利用OpenCV的图形处理功能,对紫外图像进行数字图像处理并提取了放电区域相关参数。介绍了数字图像处理的相应算法原理和OpenCV中相关函数的使用方法;利用OpenCV对紫外检测放电图像进行了图像灰度化、二值化、图像除噪及轮廓提取,实现了对放电光斑面积、周长等参数的提取。最后利用对比试验方法,通过紫外成像光斑面积和放电量之间的正相关关系,验证了基于OpenCV紫外检测方法的合理性;同时,研究结果表明,观测距离与紫外光斑面积近似呈现幂函数关系。文中的相关研究成果为今后电力系统中量化分析高压电气设备放电提供了一种新的方法。

±200 kV换流站典型电极安全距离试验研究

中国相关规程标准中尚未对±200 kV电压等级直流换流站设备不停电时的安全距离做出说明,如果按照高一档电压等级±500 kV安全距离来选取±200 kV电压等级的安全距离,存在安全裕度明显偏大的现象。通过对±200 kV换流站5种典型电极对其它设施(接地)间隙进行正极性标准操作冲击试验,借鉴带电作业相关研究成果,计算得到±200 kV换流站内典型电极的最小安全距离和危险率,同时结合人体在换流站内的活动范围,确定了±200 kV换流站典型不同的设备不停电时的最小安全距离为2.8 m。研究结果可为±200 kV换流站设备不停电时的安全距离的最终确定提供技术参考。

基于张力测量的输电线路导线舞动在线监测系统

本文依据输电线路舞动时导线张力变化的模型,计算了其水平分量和竖直分量的变化值,研制了一套可在线测量导线舞动的监测系统。基于导线机械结构,设计出了适应于线路测量的压力传感器;通过A/D转换,输出张力变化的数字信号;基于ZigBee无线传输技术,实现导线张力的在线监测。最后通过某线路对比测试,证明该测量系统可有效地实现输电线路的舞动测量。当风速大于6.7m/s时,导线舞动幅值与风速呈现正相关关系,直到风速为12m/s时,舞动达到最大值6.1m;随着风速进一步增大,导线舞动幅值呈现震荡趋势。

特高压双回直流架空线路电晕起始电压的计算分析

为研究特高压双回直流架空线路的电晕起始特性,本文考虑线路排列方式和绞线的实际结构,结合气体放电理论建立了特高压双回直流线路的起晕电压计算模型。根据正负极起晕的不同机理,在利用优化模拟电荷法对绞线表面空间电场求解的基础上,计算了各极子导线的起晕电压。分析并讨论了导线布置、温度与气压及绞线参数等因素对起晕电压的影响。计算结果表明:-+/-+排列方式时线路起晕电压值较高。另外,导线半径的增大、气压的升高、分裂数的增加都能显著提高起晕电压。导线对地高度、极间距、上下层导线高度及分裂间距也都会不同程度影响起晕电压。绞线绞入率逼近于0时,绞线起晕电压接近光滑导线的起晕电压。

10kV配电网柱上断路器绝缘作业模糊层次分析法安全性分析

为提高10 kV配电网柱上断路器更换或检修时安全性,综合考虑影响其绝缘强度等风险因素,建立了基于模糊层次分析法的旁路作业安全性分析模型。结合实际的作业场景选取绝缘操作杆和绝缘斗臂车最常用的两种工器具对旁路作业中的安全性进行计算分析对比,然后评价这两种工器具的适宜性,得出绝缘斗臂车法是某供电公司10 kV配电网柱上断路器旁路作业最优方案,所提评价方法能为配电网旁路作业中在具体作业工器具的选择提供参考。

基于紫外成像技术的棒－板间隙放电环境因素研究

为研究影响输变电设备电晕放电检测的气压、温度、湿度三大环境因素,以棒-板间隙为研究对象,在人工模拟气候罐内借助于Coro CAM504紫外成像仪,研究了不同环境因素和棒-板间隙距离下的起晕电压和放电电离区域大小的变化特性,并对其相互之间的关系进行了归纳和拟合,通过在平原和高原地区进行放电实际测试,对比验证了研究结果的准确性。研究结果表明:气压、绝对湿度对起晕电压值影响明显,温度对起晕电压的影响不明显;起晕电压随气压、绝对湿度的增加而增加,2者具有近似的幂函数关系;同时棒-板间隙距离增加时,起晕电压则略有增加。放电电离区域的大小随气压、绝对湿度增加而降低,光斑面积与气压、绝对湿度之间近似满足幂函数关系。

高压试验安全模糊综合评价方法研究&

电气设备的高压试验大多属于破坏性试验,容易引起设备故障和人身伤亡.为了评估实验室高压试验的安全风险,运用层次分析法和模糊综合评价法,以试验环境风险因素、试验设备风险因素、人员素质风险因素、现场管理风险因素、应急与事故风险因素为目标层建立安全指标评价体系,并对新疆某高压实验室高压试验安全风险进行了相应的定量计算.计算结果表明:建立的三层评价体系,经过一致性校验,CR值均小于0.1,即证明所确定的目标层和准则层各影响因素权重是合理的;监护制度管理和应急准备评分值最低,说明该高压实验室高压试验安全体系中监管体制不够严格,同时安全风险的应急准备不充分;高压试验安全等级综合评价最终的综合评价值为0.7181,表明该高压试验室安全风险管控处于安全的状态.该评价方法可为电力行业高压实验室高压试验安全管理提供参考.

特高压直流输电铁塔附近三维电场仿真计算

随着越来越多的输电线路穿越人口密集区,人们对电磁环境的关注不断增强,尽管国内外对输电线路电磁环境已有很多研究,但对输电用铁塔周边的电场分析计算却未曾见诸报道。为了实现对输电线路电磁环境的准确评估,基于Deutsch假设的解析方法,结合线单元模拟电荷法及悬链线方程,通过搭建三维铁塔计算模型,提出了特高压直流输电用铁塔周边的电场三维计算方法,计算了±800 kV特高压直流输电线路铁塔附近的地面合成电场强度,通过与现场实测数据的比较,证明了模型和算法的有效性。通过与忽略铁塔影响时的计算结果进行对比,分析了铁塔对地面电场的影响。研究结果表明:铁塔对其下方的地面电场强度削弱近30%,在塔基部的电场强度有明显畸变,铁塔对其附近电场的影响距离与塔基尺寸呈正相关,近似于塔基边长的1.5倍。

风沙区域输电线路直角挂板组件磨损分析

为有效地研究输电线路金具磨损问题,选取了直角挂板组件作为研究对象,并采用扫描电镜、显微硬度等分析测试手段研究直角挂板组件磨损的原因、机理以及磨损特性,提出了改善组件磨损的建议。研究结果为新疆大风区域相关金具磨损治理提供参考。

特高压直流输电线环评中的逆问题研究

为了更好地对直流输电线路进行环境评估,得到详细的合成电场分布,文中针对直流输电线下合成电场的逆问题进行了研究。通过建立逆问题模型与方程,采用主元加权—修正Newton法对方程求解,得到输电线路的模拟场源参数,精确的计算出了直流输电线下合成电场值。结果表明:该方法有效的解决了逆问题的病态性、收敛速度问题,只需要均匀测量8个点左右即可获得一个准确的线下电场强度分布情况。在环评过程中,可以减少大量的测量工作。

滤波器对电能表检定装置电磁兼容性能的影响

电子式电能表的电磁兼容性指标已成为其在开发和研制时的重要技术内容,电磁干扰会对电能表的安全稳定运行产生很大影响。介绍了常见的电磁干扰类型,重点分析了滤波器抑制电磁干扰的机理,针对MDP2002A三相宽量程标准电能表,通过试验对比其是否接入滤波器,分析了滤波器对电能表的电压、电流的影响情况,为电能表电磁兼容性研究提供参考。

柔性直流输电工程金属回流电缆桥臂电抗器阀侧接地故障的研究

国内关于柔性直流工程的过压保护以及绝缘配合研究较少。依托厦门双极柔性直流输电工程,重点研究了金属回流电缆桥臂电抗器阀侧接地故障的暂态特性。通过PSCAD软件,搭建了中性母线设备的过电压仿真模型,计算了其快波前过电压。采用IGBT晶闸管过电流保护和CBN避雷器过电压保护策略,提出了有效的优化布置方案。结果表明:中性母线设备内绝缘过电压安全裕度配合系数宜取值1.15;中性母线设备雷电冲击耐受电压宜参照交流66 kV或者35 kV的设备。绝缘配合方案可为中性母线关键设备的选型、试验提供重要依据。

邻近交流线路时直流输电线下混合电场的计算

为了准确计算交直流并行输电线路线下混合电场,针对交流输电线路对直流导线表面电场的影响进行了分析,采用寻优算法优化模拟电荷位置,分析了直流导线表面电场随交流导线电压变化的情况。在考虑交流线路对直流线路空间离子轨迹影响的情况下,基于Deutsch假设计算了直流输电线路线下合成电场的瞬时最大值,提出了一种合理的假设,从而准确地计算了并行输电线路线下混合电场。最后分析了线路邻近间距对线下混合电场的影响。结果表明,交流输电线路对直流导线的起晕以及直流线下空间离子流场有较大影响,在计算时应予以考虑,交直流线路间距对直流线路线下混合电场有很大影响,在设计线路时应予以考虑。

基于光学电场传感技术的瓷质劣化绝缘子在线检测装置

输电线路绝缘子串的性能对电力系统的稳定运行至关重要。为了实时、准确的检测输电线路中可能存在的劣化绝缘子,通过试验及仿真分析传感器材料及封装性等因素对检测精度的影响,优化了光学电场传感器对绝缘子周边电场强度的检测方法,在此基础上设计研制了劣化绝缘子在线检测装置。通过现场试验,验证了该检测装置能够实时、有效的检测出绝缘子串是否存在劣化情况。