多应力条件下电缆附件局部放电的演变过程

电缆附件界面是多层复合介质绝缘结构,在温度、气压、电场等物理条件下都易产生局部放电(partial discharge,PD)。为了研究多种应力条件下局部放电的演变过程,在10 kV电缆终端中设计典型刀痕缺陷,并在实验室搭建“冷热负荷-工频电压-冲击电压”多应力条件下的协同老化平台,利用该平台对电缆进行老化试验,利用工频局放测试平台检测不同老化时间下电缆终端的局部放电。利用波动法对不同老化阶段下的电缆附件局放信号进行消噪,并采用阈值窗提取消噪后的局放信号中的PD脉冲,构建电缆附件局放相位分布(phase resolved partial discharge,PRPD)谱图。实验结果表明:多应力条件下,在不同老化程度下,刀痕缺陷电缆附件的局放经历三个“起伏”击穿,放电幅值存在多段式“增-减”的变化趋势。

基于S函数的三电平逆变器SVPWM调制的仿真实现

在分析逆变器空间矢量SVPWM调制原理的基础上,利用Matlab/SimulinkS函数及仿真程序对这种调制方式进行仿真。从仿真波形可以得出利用S函数仿真得到的SVPWM调制结果与直接利用Simulink建模得到的响应是完全一致的,论证了仿真模型的方便性与有效性。

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。

35 kV绝缘管型母线运行异常分析及结构探讨

近年来,绝缘管型母线作为一种大电流连接线使用日渐增多,但由于目前管母的生产、运维尚缺乏有效规范,投运后频繁出现问题。文中以四川某变电站35 k V绝缘管母为研究对象,对其投运后出现的鼓包、冒烟、着火等异常现象和结构设计进行了全面的分析与探讨。通过多组试验和解体分析结果,管母的半导电层和铜带配合不合理所导致的半导电层破损是运行异常的直接原因。有限元仿真计算结果表明,半导电层出现破损后,破损处电场局部集中,且破损处的电场强度与破损口大小正向相关。同时,由于半导电层阻燃性能较差,出现放电后使缺陷发展扩大,并最终表现出鼓包、冒烟、着火等异常现象。在此基础上,文中还分析了管母的结构设计、材料使用对其电气性能的影响,并从生产加工、运行维护、检测等方面对管母的安全可靠运行提出建议。

网侧变流器电压定向矢量控制分析与实验

建立了并网发电系统网侧变流器数学模型,分析了电网电压定向矢量控制策略的原理与实现。通过Matlab搭建了网侧变流器闭环控制模型,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行仿真分析,并进行了实验验证,结果证明了电网电压定向矢量控制策略在并网发电系统应用的正确性和有效性。

电力企业安全风险控制能力评价模型构建与应用

电力企业的安全管理是一项极端复杂的系统工程,人身、设备、电网和信息安全等多方面因素都决定着电力企业安全稳定运行。各电力企业相继开展了安全风险管控工作,但主要针对单一风险进行识别、评估与控制,无法评价电力企业面临的综合安全风险。为此,提出以安全风险控制能力为聚焦点,采用模糊结果集方法构建电力企业综合安全风险管控评价模型,全面反映出电力企业在人身、电网、设备、信息等各方面安全风险综合控制能力,清晰指出了电力企业安全管理薄弱点。控制能力评价模型可为电力企业综合安全风险防控管理提供参考。

四川地区变电站高压电气设备锈蚀情况及防腐技术研究

变电站高压电气设备的可靠运行关系到输电工程乃至电网的安全稳定,其锈蚀情况及防腐改造直接影响设备本身的运行安全性、可靠性。为了掌握四川地区变电站高压电气设备锈蚀及防腐处理情况,通过对新建及在运行的多个500 k V变电站内高压电气设备锈蚀和防腐处理情况进行现场调研,分析了设备常见的腐蚀形式,指出了现场防腐处理的缺陷问题,评估了现有新型防腐技术,并提出了今后防腐改造工作重点。研究表明,变电站多种设备确实存在不同程度、不同类型的锈蚀情况,现场防腐改造并不能有效解决已有的腐蚀,建议今后委托具有专业资质的防腐工程公司采用冷喷防腐技术对变电站进行全覆盖式的防腐改造。

四川电网移动直流融冰装置设计及现场融冰

给出了四川电网220 kV及以下覆冰输电线路移动直流融冰装置设计、建设、现场融冰技术方案。移动直流融冰装置采用6脉动可控硅整流、强制风冷技术,经紧凑设计后整体尺寸为3.6 m×1.6 m×2.4 m,可满足四川电网多条220 kV及以下、100 km以内覆冰输电线路融冰需求。融冰装置设计考虑了谐波对公网及一、二次设备的影响,提出融冰现场安全控制策略。该装置在110 kV线路完成了大电流调试试验,并成功对220 kV线路进行现场融冰,取得了较好的工程应用效果,可为类似的融冰工作提供参考。

低压特种电机三相变频电源的研制

分析了方波、SPWM和SVPWM三种调制算法的优缺点,并综合方波和SVPWM调制的优点,利用TI公司MSP430系列单片机设计了一款启动转矩大、输出电能质量的军用事低压特种电机三相变频电源。在高、低温环境下测试了变频电源驱动特种异步电机水泵负载下特性,并验证了变频电源的性能。

某500kV变电站直流融冰装置35kV管母故障分析

某500 k V变电站装设的直流融冰装置在2014年融冰时发生35 k V交流侧管母及绝缘烧毁事故,事后相关部门对故障装置进行了细致的交流耐压试验,通过结合试验现象、数据以及相关电路模型,确定了故障产生的原因主要是管母铜带缠绕方式存在隐患,并提出了相应的改进措施。此案例对中国其他类似的直流融冰装置故障分析具有一定的借鉴意义。

一种无刷直流电机参数的测量方法

介绍无刷直流电机(BrushlessDCMotor,简称BLDCM)参数的一种简单的测量方法。利用并励直流电机参数测量的简易性和可操作性,分别计算出并励直流电机拖动BLDCM时和并励直流电机单独运转时,系统的转动惯量和摩擦转矩系数,即可计算出BLDCM的转动惯量和摩擦转矩系数。

绝缘老化试验高压脉冲发生器的研制

介绍一种绝缘老化试验高压脉冲发生器的研制。此高压脉冲发生器结构选择模块化串联结构，采用MOSFET作为发生器的开关元件，可输出空载上升沿小于120ns、电压峰峰值0—10kV的方波脉冲。

基于LC滤波的10kV配电变压器低压侧整流融冰谐波抑制研究

每年覆冰季节期间,穿越高海拔地区的10 kV导线会覆冰,供电可靠性受冰害影响明显。近年来,利用已有台区配电变压器低压侧作为融冰电源,通过三相全控整流实现该电源点大号侧10 kV导线停电直流融冰的方法,因其具有融冰电流连续可调,体积小,成本低等特点,已逐步推广使用。但是,融冰时整流装置将在交流侧产生奇次谐波。受台区配变短路阻抗和额定容量影响,不同配变的谐波电流允许值是不一致的。当配变低压侧谐波电流超出允许值时,将影响配电变压器使用寿命和台区用户设备正常工作。本文对常用不同容量的配变低压侧谐波电流谐波允许值进行了计算,提出了一种配变整流融冰谐波抑制措施,并开展了直流融冰时配变低压侧谐波抑制仿真分析与试验验证。从仿真与试验结果可知,该措施能够满足100~630 kVA的配电变压器融冰时低压侧谐波抑制的需求,可供覆冰季节配电线路融冰作业时参考。

光纤复合架空地线直流融冰绝缘化改造方法应用研究

在覆冰季节,输电线路重冰区段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)易发生因覆冰后应力过载导致的光纤断裂事故。覆冰已严重影响重冰区段的OPGW光缆安全运行。针对既有线路,可采用对OPGW(地线)绝缘化改造后,通过直流融冰消除覆冰。以国网凉山公司110 kV雷坝二线N56至N80重冰区段OPGW(地线)为研究对象,在已有OPGW绝缘化改造直流融冰研究成果基础上,对包含OPGW(地线)直流融冰回路、绝缘段感应电压计算、接地方式、地线绝缘子选型在内的关键技术问题进行了研究。目前,采用所研究成果实施的N56至N80重冰区段OPGW绝缘化改造工程已完成。在2018年冬季至2019年春季,已对该线路绝缘改造区段OPGW开展直流融冰4次,融冰效果良好,线路运行正常。对该线路OPGW(地线)绝缘改造涉及到的关键技术说明可供后续OPGW绝缘化改造参考。

温度对电缆附件界面缺陷处局放引发影响机制研究

温度对局部放电(partial discharge,PD)的发展过程有着重要的影响,但温度对PD的引发机制目前尚不明确。针对温度变化对电缆附件界面缺陷处PD引发机制进行研究。首先,对电缆附件界面单元与缺陷位置进行设计与仿真,并对界面单元不同温度下气隙缺陷PD特征进行测量。然后,搭建含有半导电层突起缺陷的电缆电热老化平台,通过电流通断模拟冷热负荷对电缆运行温度的影响。对界面单元和缺陷附件的局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)和PD相位谱图(phase resolved partial discharge,PRPD)进行对比分析,结果表明:随着测试温度的升高,界面单元的PDIV从8.3 kV降至6.9 kV,局部放电量有大幅提升,PRPD图显示出明显的内部放电特征。真实电缆附件缺陷处PD则会在温度快速上升时出现短暂的活跃,此时局部放电量与局部放电数都会出现明显增加,温度稳定后PD逐渐被抑制。上述现象主要与温度变化导致的界面处空间电荷分布和界面材料热胀冷缩所带来的“呼吸效应”有关,研究结果表明:真实电缆附件在大温度梯度下进行局放测试可提高局放检出率,为解决传统测试对局放检出可靠性不足提供了理论依据。

电力电缆全光纤电流传感器检偏原件偏差影响研究

电力电缆全光纤电流传感器能够准确检测电缆运行电流、故障电流等特性电流,使得电力电缆的安全稳定运行大幅度提高。但全光纤电流传感器由于其结构特性,导致在测量过程中存在很大的稳定性和可靠性欠缺问题,从而限制了全光纤电流传感器应用到实际中。文章针对对称的螺旋嵌套型的全光纤电流传感器结构,采用COMSOL对光纤传感系统的传输场进行仿真模拟;并分别对线性双折射效应和检偏器多维偏差作用下光波偏振态的变化规律进行仿真计算和对比分析。结果表明:检偏器位置偏差对偏振态测量结果影响显著;轴偏差ζ会增大偏振态测量结果的幅值,轴偏差ξ会减小偏振态测量结果的幅值;当检偏器多维偏差值与线性双折射相比拟时,检偏器多维偏差对偏振态测量结果产生的影响远大于线性双折射;随着电流增大,检偏器多维偏差与线性双折射协同作用对偏振态测量结果的影响效果互为加强。

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。

基于BIFPN-GAN特征融合的图像修复算法研究

为了使图像修复方法在结构重建的过程中实现结构与纹理信息之间的交互,提高修复的图像在语义上的真实性。在原有的双流生成网络基础上改进了一种基于BIFPN多尺度特征融合算法的双流结构图像修复网络。该网络采用耦合方式实现结构约束下的纹理合成与纹理引导下的结构重建,实现纹理与结构信息的有效利用,有利于生成语义更真实的图像。构建BIFPN多尺度特征融合网络,以实现重建、感知与风格损失的补偿,使融合后的图像实现全局的一致性。在训练阶段,采用了基于语义的联合损失函数,以增强图像在结构生成上的合理性。通过在CelebA和Places2数据集上与其他修复网络进行对比实验,证明了改进的图像修复方法的客观评价指标更优,更加有效地修复破损图像的结构和纹理信息,图像修复性能更优。

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。