汶川地震扰动区小流域地质灾害风险概率问题

汶川地震扰动区地质灾害的特点是滑坡崩塌极为发育,泥石流物源丰富,灾害发生频率高。以都江堰白沙河小流域为例,在完成小流域风险区划的基础上,采用Logistic回归统计模型分别对震后小流域中滑坡泥石流发生的临界降雨量及时间概率,不同等级风险区（高、较高、中等、较低,共4级风险区）滑坡泥石流发生的临界雨量及空间概率进行分析统计。研究表明当日降雨量是触发滑坡泥石流的时间条件,发生概率为0.7~0.9。大暴雨是触发高、较高风险区滑坡泥石流的空间条件,发生概率可达到0.9。发生风险损失的临界雨量为大暴雨。

开关柜内部绝缘缺陷的检测研究

在实际运行中,开关柜的绝缘故障和绝缘劣化主要由局部放电引起,鉴于现场运行中设备的局部放电与绝缘状态的检测技术还不成熟,提出了采用脉冲电流法测定PC值(视在放电量),TEV技术测定dB值,并利用干扰源产生的4种复合干扰来模拟实际开关柜运行中的干扰,测得了金属开关柜基于各放电点的dB-PC数据库,极大地方便了实际运用中实测暂态对地电压(TEV值)和脉冲电流(PC值)之间的转换,利用这种转换可方便地了解局部放电的情况。

基于高分辨率影像的城市地区气溶胶反演研究述评

介绍了大气气溶胶对全球气候变化和大气污染状况的影响,阐述了基于卫星遥感反演气溶胶的国内外研究现状;简要介绍了卫星遥感反演气溶胶的原理以及当前应用较为广泛的单通道和多通道法、基于对比度差异的空间结构法、基于多角度数据的反演方法、基于偏振数据的反演方法和基于星载激光雷达数据的反演方法等5类卫星遥感反演方法;最后根据上述反演方法以及城市地区气溶胶反演的难点,对城市地区气溶胶反演研究进行了论述分析和总结,点明了利用卫星高分辨率遥感影像对城市地区气溶胶反演研究的重要性,讨论了当前基于高分辨率影像的城市地区反演方法的不足,并对其存在的问题的突破点和解决途径进行了展望。

自然覆冰条件下的输电线路覆冰形状特征

覆冰导线的横截面形状在估算融冰时间或融冰电流中具有重要的影响。因此,调查覆冰导线的形状特征具有重大意义。在众多现场试验调查的基础之上,提出了一种椭圆形模型来描述覆冰导线的形状特征,把覆冰导线的形状分为三类,分别为同心圆、偏心圆和偏心椭圆,并分析了不同覆冰形状对输电线路融冰时间的影响。分析结果表明,覆冰导线的横截面形状满足一个假说,即冰的最大厚度在导线的迎风侧,而最小厚度在导线的背风侧;在其它融冰条件不变的情况下,导线覆冰偏心率越大、需要融化的冰层越薄,融冰时间越短;即覆冰形状越扁,最大融冰时间越小。

变压器串联的配电网线路交流融冰方法研究与应用

冬季配电网线路覆冰时,可以采用交流融冰的方法对线路全线进行融冰作业。传统交流融冰采用变电站内10 k V母线作为融冰电源,常出现由于线路阻抗不匹配,导致融冰电流小于最小融冰电流或大于线路最大融冰电流,从而无法进行交流融冰的情况。提出了一种基于变压器串联的配电网线路交流融冰方法,作为传统交流融冰方法的有效补充,提升了配电网线路交流融冰适用率。技术人员应用该方法成功对10 k V桃铁线进行现场融冰,取得了较好的工程应用效果,可为类似的配电网线路交流融冰提供参考。

变压器匝间短路在线监测系统

介绍在确定了配电变压器匝间短路在线监测新的物理量,功率损耗增量的累积即电能损耗后,进行了变压器绕组的匝间短路的试验的方法。依据上述理论分析和实验结果,讨论了对变压器匝间短路故障进行在线监测的可能性,并综合油气量分析设计了对应的监测判断的流程,开发了一种可以用于电力局工程实际中的用来监测变压器发生匝间短路故障的在线监测系统。

典型架空输电线路电磁取能地线的选择

地线取能是输电线路在线监测装置较为理想的供电方式,地线取能设计首先面对的是取能地线的选择。以四川省电力公司所属的某500 k V线路为基础,借助EMTP-ATP程序对光纤复合地线(OPGW)和普通地线在取能功率、雷电冲击影响以及工程可行性(主要指安装实施)3方面的表现进行分析比较。分析表明,OPGW在取能功率和防雷性能上较优,但取能装置安装不方便(只宜在光纤续接塔处安装);普通地线则在取能功率和防雷性能上较差,但是安装比较方便,且安装位置不限(几乎可以在线路上任何一基杆塔上安装)。最后以此为基础,讨论了选择取能地线的基本原则和方法。

高压电缆接头防火隔爆措施的有效性研究

为降低高压电缆故障引发的通道火灾、地铁停运、重要用户停电等影响,电力部门在电缆接头处大量安装了防火毯、防爆毯、防火槽盒等防护装置,但防护效果甚微。文中在分析高压电缆接头防火隔爆现状的基础上,以220 kV电缆接头为样本,测试了接头内主要材料的燃烧温度,并对目前常用的防火毯、防火板、防爆隔板进行了耐火性能的检测。文中通过电缆接头短路故障模拟试验校核了常用防火防爆措施的有效性,结果表明,目前常用的电缆接头防火措施均难以防范试验条件下的短路冲击和持续燃烧,现状高压电缆通道仍存在火灾和电缆群伤风险。在分析现有防护措施性能优劣的基础上,重新改进设计了防护方案,短路试验结果显示,脱离电缆接头的隔爆,单独做防火,难以控制电缆接头短路故障后的火灾风险;以隔板为基础制作的各类槽盒,无法隔离氧气进入且暂无有效的降温灭火措施,试验后电缆接头均会起火;以防火毯、防爆毯为基础的各种包裹,试验防护效果不稳定;预制式防火防爆接头保护盒通过泄压孔释放短路冲击,壳体内空气流通小,基本不会起火。

光学传感技术在输电走廊滑坡在线监测中的研究及应用

为提升电网对地质灾害的监测及防护水平,对基于光学传感技术的输电走廊滑坡在线监测方法进行了研究,并在某500 kV输电线路313号和314号塔进行了现场应用。根据大量现场勘察数据,针对性地制定了科学有效的监测方案,搭建了一套基于光纤传感网络的在线监测平台,并且分析了降雨量、倾斜角和表面裂缝与滑坡体状态的关联;最后依据获取的监测数据对某500 kV输电线路313号和314号塔进行了诊断,诊断结果表明其具有较高的实时性和准确性。

变压器局部放电检测声阻抗匹配研究

局部放电检测技术是变压器绝缘诊断的重要手段之一,而外置式超声法是目前使用较多的超声检测法。针对当前外置式超声检测法灵敏度较低的问题,文中研究了声阻抗匹配提高变压器局部放电超声信号透射强度的可行性。经理论分析发现,通过在变压器油和外壳之间加入匹配层,且满足匹配层声阻抗介于变压器油和外壳的声阻抗之间,能增大超声波信号的透射系数,获得了透射系数随频率变化的规律及中心频率和匹配层厚度的关系。模拟试验表明,在变压器油与变压器外壳之间加入声阻抗匹配层后,测得的超声波信号幅值约为未设置声阻抗匹配层侧的2倍,超声波信号的透射系数得到了显著增强,试验结果验证了声阻抗匹配提高实测超声波信号强度的可行性。

强震区电网降雨型地质灾害暴发识别模型研究

以汶川地震强震区岷江干流及渔子溪沿岸的42个泥石流为研究对象,提取泥石流流域中物源存储量、暴发频率、流域面积等7个重要因子,运用CRITIC法建立电网降雨诱发泥石流灾害识别模型,将识别结果划分三级:15条泥石流流域属于高易发性泥石流灾害;11条泥石流流域属于中易发性泥石流灾害;16条泥石流流域属于低易发性泥石流灾害。然后,选取研究区内26条泥石流曾经一次冲出物源量来验证电网泥石流灾害识别模型的可行性。最后,通过ARCGIS平台生成电网泥石流灾害易发生分区图。

青藏高原上空臭氧时空分布特征

平流层臭氧对全球的气候变化具有十分重要的影响。为了研究青藏高原地区上对流层下平流层(UTLS)区域臭氧的时空分布特征,利用ECMWF臭氧再分析资料,通过经验正交函数(EOF)和回归分析的方法,分析了1979-2015年青藏高原UTLS区域臭氧在时间和空间上的变化特征。结果表明:整体上青藏高原UTLS区域的臭氧含量呈现南部低、北部高的空间分布特征,但南亚高压的顺时针环流也会将高纬度高浓度臭氧输送到低纬地区;青藏高原UTLS区域的臭氧含量在冬、春较高,夏、秋偏低,其中200 h Pa和150 h Pa上的臭氧变化基本一致。200 h Pa上的臭氧在高原33°N以南区域臭氧呈显著减少趋势,100 h Pa上整个高原地区的臭氧都呈现出显著性减少趋势;青藏高原地区夏季100 h Pa上的臭氧变化存在两个主要的模态,第一和第二模态的解释方差分别为59%和14.8%,第一主模态在空间上表现为全区一致性,第二主模态则表现出南-北反向特征。

±1200 kV特高压直流穿墙套管抗震性能分析

为评估特高压穿墙套管的抗震性能,建立了某型1200 kV特高压穿墙套管仿真模型,针对该模型进行了动力特性分析,并通过时程计算方法获取地震下穿墙套管的加速度、位移及应力响应,分析其加速度放大系数以及根部应力峰值。基于结构地震响应研究了谱放大系数曲线及其峰值影响因素,进一步分析了法兰加劲肋和安装板厚度对地震响应的影响。研究表明:在地震波反应谱平台段内,穿墙套管顶部加速度存在明显放大效应,轴向谱加速度放大系数峰值出现在安装板面外变形模态频率附近。法兰加劲肋的设置可有效降低穿墙套管轴向加速度峰值,并减小安装板和法兰根部的应力峰值。随着安装板厚度的增加,穿墙套管轴向加速度峰值和安装板的应力峰值均减小,且随着板厚越大降低幅度逐渐平缓。

GIS固体绝缘缺陷所激发特高频信号时频特征研究

利用特高频局部放电检测方法及时发现并处理气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部固体绝缘缺陷,是GIS设备运维的重要手段。目前将异常特高频信号与现行标准、规范和典型模拟缺陷图谱进行比对从而诊断缺陷类型及严重程度的方法,因现场情况复杂、设备结构各异,准确性有待进一步提升。因此文中针对现场检测中发现的GIS固体绝缘表面放电缺陷和内部气隙放电缺陷,研究该类缺陷所激发特高频局部放电信号的PRPS统计图谱特征,并利用傅里叶变换和连续小波变换分析单次特高频原始脉冲的频谱特征和时频特征。通过总结各类典型固体绝缘放电缺陷信号的脉冲持续时间、放电次数、相位宽度、极性效应、频域分布和时频特征等变化规律,有助于优化特高频检测频带,提升绝缘类缺陷的检测灵敏度,有利于检测人员更加准确进行放电类型识别和缺陷综合诊断,提升现场缺陷检测和诊断水平。

绝缘管型母线运行特性及状态评估方法

绝缘管型母线由于具有优异的电气性能在电力系统中使用逐年增多,但作为一种新型电气设备,国内外尚无统一的规范,导致绝缘母线市场混乱,投运后陆续出现了击穿、烧蚀、破损、进水等异常运行现象,而国内外对管母的结构工艺、电气性能、状态评估方法等均研究甚少。为此全面分析了绕包式、挤包式、浸胶式3类绝缘母线的结构与关键工艺,结合已投运母线的运行特性,对其主绝缘、外护套、中间连接件、终端、接地方式等薄弱点进行分析研究。研究结果表明:绝缘母线中间连接件与终端的电场集中与密封不严,是母线故障的主要原因;交流耐压、高频局部放电检测、红外测温、接地引下线电流检测是绝缘管型母线运行状态的有效评估方法。对交流耐压试验,应尽量在开展交流耐压的同时进行局部放电检测,且须在一较高电压下持续足够时间,使缺陷能有充分的时间发展到可检测范围,以发现运行隐患点。

磁导航巡检机器人运动控制系统设计

针对室外变电站复杂环境下巡检机器人难以保证精确的路径跟踪,设计一种基于双磁传感器导航差速转向驱动的巡检机器人,分析和推导其巡线控制算法并研制样机。试验结果表明:该方案稳定可靠,达到预期要求。

±800 kV干式平波电抗器抗震性能分析

为了研究平波电抗器在地震下的动力响应以及设备耦联对地震响应的影响,文中采用Abaqus有限元软件对一典型±800 kV干式平波电抗器进行仿真模拟和模态分析,选取符合场地需求谱的三组地震波进行了地震响应计算,分析电抗器本体顶部加速度峰值、顶部相对位移峰值以及下部支撑绝缘子的根部应力峰值。重新建立双电抗器“T”型耦联模型,采用同样的地震波输入并提取地震响应峰值与单体响应结果对比,研究了耦联对电抗器地震响应的影响。研究发现在0.2 g地震波下,电抗器本体顶部加速度峰值均值达到2.34 m/s^(2),顶部相对地面的位移最大达到152.97 mm,根部应力峰值均值为22.88 MPa。耦联后电抗器本体顶部两个水平方向加速度峰值均有所降低,在耦联方向上顶部相对地面位移有所降低,而垂直于耦联方向的水平方向上的相对地面位移反而有所提高,耦联对电抗器支撑绝缘子根部应力峰值影响不大。工程中可采用各类减震隔震措施对电抗器特定方向的动力响应进行控制,以保证电抗器在地震下的结构安全。

±800 kV特高压直流旁路开关地震易损性分析

特高压直流旁路开关是换流站中的关键设备,为评估某±800 kV特高压旁路开关的抗震性能,文中建立了旁路开关设备的有限元模型,并对其进行了动力特性和地震响应分析,确定设备抗震薄弱位置和关键响应,采用对数正态分布拟合旁路开关不同损伤状态下的易损性曲线。结果表明,旁路开关设备存在两处薄弱点,即支柱绝缘子根部、旁路开关顶部,相应的破坏模式分别为支柱绝缘子根部强度破坏与旁路开关顶部牵拉破坏。PGA大于0.2g时,旁路开关主要破坏模式为绝缘子根部破坏。支架对旁路开关地震响应有显著的放大作用,应采取措施降低支柱绝缘子根部应力响应及旁路开关顶部位移响应以提高其抗震性能。

220 kV高压预制式电缆中间接头故障分析与处理

以某220 kV高压电缆中间接头在试送电、交流耐压试验过程中多次发生绝缘击穿的异常现象为研究对象,对比分析了接头内的放电通道和施工工艺等问题。故障接头解体后,基于放电通道均起始于导体接续管外的半导电带边缘处、均存在沿面放电等特征,认为供应商在关键部位变更产品的施工工艺,即绝缘预制件的扩径方法、导体接续管外的处理工艺,造成产品安装后无法达到设计性能,是造成本次事故的主要原因。

110 kV高压电缆中间接头系列故障分析

以某110 kV高压电缆中间接头系列故障为研究对象,通过高频局部放电检测、实物解体、电缆性能检测等方法进行分析。在排除其他因素的影响后,认为故障的主要原因为导体金属屏蔽罩与导体压接管之间的连接编织铜线在运行中存在断裂或脱落,金属屏蔽罩在绝缘预制件内处于悬浮电位,导致金属屏蔽罩和电缆绝缘端部之间发生局部放电,并最终引起绝缘击穿。另外,结合本案例分析总结了国内电缆及接头故障的主要类型,以期对电力电缆线路的安装、运维、管理提供借鉴。