棒电极直径和端部形状对短空气间隙交流击穿电压的影响研究

空气间隙交流击穿特性试验常采用棒棒、棒板电极作为试验电极,目前棒电极直径、棒端部形状对空气间隙交流击穿电压的影响尚不清晰。为此,用直径2 cm、1 cm的圆棒和直径1 cm的尖棒搭建棒棒、棒板电极,开展5~40 cm短空气间隙下的交流击穿试验,研究棒电极直径和端部形状对空气间隙交流击穿电压的影响。结果表明:在试验棒电极直径和端部形状范围内,空气间隙距离5~20 cm时,各棒棒或棒板电极空气间隙击穿电压相对偏差在5.93%~33%之间,随着空气间隙距离增大,棒电极直径和端部形状对棒棒、棒板空气间隙击穿电压的影响逐渐减弱;空气间隙距离大于20 cm时,各棒棒或棒板电极空气间隙击穿电压相对偏差均小于5%。研究认为,空气间隙距离超过20 cm时,棒电极直径和端部形状对棒棒、棒板空气间隙击穿电压无影响。

电力变压器关键尺寸视觉检测方法及其缩比模型验证

电力变压器的关键尺寸测量是其装配制造、运输安装过程中重要一环,现有测量方法操作繁琐且效率较低。为此,本文提出了一种适用于110 kV油浸式电力变压器关键尺寸视觉检测方法,该方法利用YOLO目标检测算法、Grabcut图像分割算法实现关键组部件的智能检测与分割,然后基于双目立体视觉原理实现套管相间距离及变压器最大截面外形尺寸等关键尺寸的测量。本文搭建了110 kV油浸式电力变压器外观缩比模型,试验分析了拍摄距离和角度等因素对电力变压器关键尺寸视觉检测的影响。结果表明,本文基于缩比模型试验实现了在不同拍摄距离与角度下变压器关键尺寸的视觉检测,验证了该方法的有效性。本文方法可以为110 kV油浸式电力变压器现场尺寸测量提供参考。

环氧复合绝缘内部缺陷超声自动检测系统

环氧复合绝缘子密度不均匀和内部集中缺陷严重威胁着气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear, GIS)的安全运行,目前超声检测方法存在缺陷检测不直观、效率低等问题。针对此,基于超声反射原理研制环氧复合绝缘材料内部缺陷超声自动成像系统。首先采用小波分析对非重复性超声回波信号进行降噪;然后对回波波形的相邻波峰时间差、电压峰值和电压相邻波峰间的零信号时间进行特征融合识别,得到试样缺陷的位置-超声特征数据集;最后实现环氧复合绝缘缺陷超声自动成像。分别用本文检测系统和传统检测方式对密度不均匀和不同深度、取向裂纹的环氧复合绝缘试样进行检测和对比分析。结果表明:该系统与质量体积法测量的局部密度误差小于4.8%;内部集中性缺陷检测结果和缺陷原貌具有一致性;检测效率较传统人工超声检测提升近6倍。该系统实现了环氧复合绝缘材料的内部集中缺陷和密度不均匀检测的统一,在绝缘子出厂试验和故障分析缺陷定位方面较传统人工检测方式在检测效率和直观性上具有一定优势。

GIS密封圈老化诊断与寿命预测方法研究现状

作为气体绝缘输变电设备技术领域中的重要部分,现有的气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metalenclosed switchgear,GIS)密封圈老化诊断和寿命预测方法已不能满足当代电力工业关键零件可靠性的需求,新形势下也迫切需要以新的框架来回顾该领域的研究现状,启发新的研究思路。该文首先分析GIS密封圈压缩老化因子、热老化因子和化学老化因子的水平、分布及作用。在此基础上,回顾GIS密封圈加速老化试验从试样的热空气老化,逐步发展到充入SF6气体的完整O形圈老化等多因子老化试验的过程。然后,综述GIS密封圈机械性能表征、理化特征及气体泄漏特征3个主要方面,特别指出在大气/绝缘气体异相介质作用下GIS密封圈具有明显的非均相老化特征。最后,回溯硫化橡胶密封圈寿命预测方法在数学模型和失效判据两方面的研究成果。该文可为学术和工程研究提供一定基础性参考。

复合绝缘子交流盐雾闪络的可见光判据研究

绝缘子闪络事故一旦发生,严重危害电网安全运行。为探索放电检测和电弧发展成闪络预警的新方法,采用图像处理技术研究复合绝缘子交流盐雾闪络过程中不同阶段的电弧演化特性,提出复合绝缘子表面放电和电弧发展成闪络的可见光判据。首先进行10 kV复合绝缘子交流盐雾闪络试验,拍摄黑暗背景和明亮背景下的电弧演化视频,接着分析并发现局部电弧发展阶段和临闪阶段的电弧熄灭重燃特征差异,最后提出用放电像素数作为可见光图像放电程度评估参数,并通过图像处理技术提取不同背景下各阶段电弧演化过程的放电像素数时间序列。结果表明,放电像素数能准确反映绝缘子表面放电状态,放电像素数时间序列与各阶段电弧熄灭重燃规律高度匹配,可将放电像素数不为0和放电像素数时间序列谷值不为0分别作为复合绝缘子表面放电和盐雾闪络的可见光判据。

冰风荷载作用下架空线路脱冰跳跃风险评估方法

本文提出了一种用于评估架空线路在冰风荷载作用下脱冰风险的方法。通过仿真获取不同脱冰模式下的竖向冰跳高度、横向摆幅和端部动态张力的变化数据,进而计算输电线路相间最小间隙、冲击倍数、悬垂线夹最大不平衡张力及耐张绝缘子串的安全系数。结合这些参数,定量分析了放电、断线、线夹损害和绝缘子串损坏的风险,并输出了综合风险评估结果。此外,本研究引入阶跃函数来模拟脱冰和风荷载,提出了计算脱冰线路最小相间隙的新方法。以中国南方某110kV架空线路为例,验证了该方法的有效性。结果显示,C相导线脱冰导致张力大幅下降,竖向跳跃高度和横向摆幅分别达1.84m和11.6m,耐张串和悬垂线夹的不平衡张力分别高达44kN和85kN,暴露出电气和力学方面的风险。该评估与实际事故相符,证明了方法的准确性。

500 kV输电铁塔力学失效分析和失效预测研究

针对中国南方地区典型覆冰线路,采用有限元仿真方法建立了500 kV输电铁塔的仿真模型,开展了不均匀覆冰下不同覆冰厚度和不同风速等工况的力学特性分析,统计得到铁塔的薄弱点位置规律。基于薄弱点构件的轴向应力和节点位移,开展输电铁塔力学失效分析,并通过基于BP神经网络的输电铁塔力学失效预测方法研究,实现对输电铁塔最大轴向应力和节点位移的预测。结果表明:相同风速和基本冰厚下,长、短档距侧冰厚值相差越大,薄弱点构件轴向应力和节点位移值越大;随着覆冰厚度的增加,风速对节点位移的影响更大;相同冰风荷载下,长档距侧重覆冰对轴向应力和节点位移的影响要大于短档距侧重覆冰;不均匀覆冰工况下,500 kV输电铁塔的薄弱点位置主要分布在输电铁塔塔头地线支架处、上下曲臂连接处、瓶颈处以及铁塔的塔身处。该预测方法可以实现对其最大轴向应力和节点位移的有效预测,为重冰区输电铁塔的失效预测提供了参考。

党的领导制度:演进脉络及实践向度——基于党的领导制度研究的文本回顾及展望

党的领导制度是我国的根本领导制度,坚持和完善党的领导制度是推进现代国家治理的必然要求。近年来,党史党建、政治学等领域的研究者积极关注这一议题,从基本内涵、历史回顾、价值功能、生成逻辑、完善路径等方面对党的领导制度作出了全面系统的分析,已有成果为后续深入研究提供了良好基础。但是,相关研究还需在内容上进一步加强党的领导制度体系建设研究,在视角上进一步拓展整体性的历史分析,在实践做法上进一步开展案例分析。

新课标下信息技术与初中历史的融合教学——以统编版历史教材九年级上册第三单元第八课“西欧庄园”为例

在新课标背景下,现代信息技术与初中世界历史教学的深度融合成为教育改革的重要方向。以统编版历史教材九年级上册第三单元第八课“西欧庄园”为例,探讨现代信息技术在初中历史教学中的应用,包括创新教学形式、丰富教学内容、促进师生互动等。同时,提出深度融合的策略,包括利用多媒体技术呈现历史情境、利用网络资源丰富教学内容、利用在线互动促进师生交流等,旨在有效地提高学生的学习兴趣和主动性,提升历史教学的质量和效果。

SF_(6)废气无害化降解研究综述

在“双碳”背景下,SF_(6)无害化降解是实现故障、退役气体回收减排的有效途径。该文总结热(催化)降解、光催化降解与等离子体降解3种主流方法及新兴降解技术的研究进展,并且从降解速率、能量效率以及产物调控3个角度剖析各类技术的内在缺陷与工业化应用潜力,讨论SF_(6)降解产物的理化性质及其回收处理方法。综述研究表明,已有的降解技术难以满足我国电力工业中复杂多样的降解需求,在降解指标平衡、降解需求差异化响应、降解产物回收与经济性、处理标准与评估机制以及行业指导政策等方面仍存在诸多问题。在未来,多手段协同降解方法、反应器设计与处理流程优化以及SF_(6)降解反应机理的研究将是潜在的发展方向。

500 kV输电铁塔覆冰风险评估与加固措施

输电线路覆冰可能导致输电铁塔倒塌、线路断线,严重威胁电网的安全稳定运行。针对某地区的典型覆冰线路,采用有限元仿真方法建立了500 kV塔线体系仿真模型,并对均匀覆冰下不同覆冰厚度和不同风速等工况进行仿真分析,统计25组仿真结果后获得了500 kV输电铁塔的薄弱点位置规律;然后,基于输电铁塔关键构件的轴向应力和节点位移,进行输电铁塔运行风险评估分析,并划分输电铁塔的运行风险状态;最后,进一步分析2类加固措施的效果,得到加固前后输电铁塔不同薄弱点位置处轴向应力和节点位移的变化关系。仿真结果表明:500 kV输电铁塔的薄弱点位置主要分布在铁塔塔头地线支架处、上下曲臂连接处、瓶颈处以及铁塔的塔身处;在均匀覆冰和风荷载作用下,关键构件的轴向应力和节点位移均呈非线性增加;拟合得到了输电铁塔安全、预警和危险状态临界表达式;增加构件横截面积的加固效果优于改变薄弱点角钢结构,后者加固前后输电铁塔薄弱点处的轴向应力和节点位移均无明显变化。

基于COMSOL和MATLAB的输电铁塔力学仿真界面设计

输电线路覆冰严重时,可能导致线路断线、线间闪络、铁塔倒塌等事故,严重影响电网的稳定运行。为了更深入地了解输电铁塔关键构件的力学特性,提高其运行质量并降低运维成本,本文利用COMSOL和MATLAB设计了一个具有交互功能的输电铁塔力学仿真界面。用户可以根据需要输入不同的仿真参数,并通过点击不同电压等级下的输电铁塔类型节点进行关键构件的力学仿真和参数计算。该仿真界面实现了输电铁塔的几何建模、网格剖分、仿真结果云图展示以及关键构件的最大节点位移、最大轴向应力等力学参数的动态输出。同时,根据输出参数对输电铁塔的力学失效状态进行评估。界面操作简单直观,用户可以快速获取仿真结果,有助于加深对输电铁塔关键构件力学仿真的理解。这对于开展输电铁塔关键构件的运行维护工作,提高输电铁塔的运行质量具有重要意义。

输电线路覆冰与导线温度和微气象参数关联分析

针对目前微气象参数等与覆冰的相关性分析不全面、不系统,无法确定主要影响因素的问题。统计了贵州电网输电线路覆冰在线监测系统于2008年冬末至2009年春末监测到的线路覆冰状况,指出线性相关分析定量结果与定性分析不符,提出了一种邓氏灰色关联度和灰色斜率关联度相结合的灰色综合关联分析方法,并确定了覆冰和各个参数(导线温度和环境温度、相对湿度、风速等微气象参数等)之间的关联度。结果表明:海拔高度对覆冰的严重程度和持续时间均有一定的影响;环境温度、导线温度、相对湿度和风速均与覆冰存在较大相关性,其中环境温度和导线温度与覆冰的相关性明显强于相对湿度和风速,即温度是影响覆冰的主要因素。

架空输电线路在线监测覆冰力学计算模型

架空输电线路覆冰在线监测系统要求准确监测输电线路覆冰状况。为准确计算覆冰,提出了以绝缘子串悬挂点拉力和倾斜角为基本参量,考虑风偏因素,将导线力学参量归算到风偏平面,并通过风偏平面内竖直方向上的静力学受力平衡计算覆冰厚度的力学计算模型。针对贵州电网覆冰在线监测系统运行数据,利用该模型计算的导线覆冰结果与监测系统采集的现场微气象和监测照片数据均吻合较好,验证了该计算模型的准确性和灵敏性。

架空输电线路覆冰状态评估模糊专家系统

极端寒冷气候下架空输电线路覆冰对电力系统运行安全构成了极大威胁,为分析覆冰对输电线路和杆塔可能造成的危害,实现覆冰输电线路状态评估,根据其多因素影响和不确定性的特点,提出了以在线监测系统为基础的覆冰输电线路状态评估模糊专家系统方法。在明确了各状态评估特征量,设计了机械荷载状态评估和外绝缘状态评估方案后,根据试验数据和专家经验确定了模糊隶属度函数,建立了各状态评估的模糊规则库。南方电网输电线路覆冰监测预警系统数据验证结果表明,将在线监测量与具体的输电线路机械和电气性能状态联系起来,建立的模糊专家系统结合专家知识和试验结果能较好地评估当前输电线路和杆塔的各个状态和综合状态,评估结果合理对架空输电线路运行维护有指导意义。

融冰期绝缘子伞间电场动态特性仿真研究

现有试验研究表明,融冰期绝缘子的放电与局部电场强度增大密切相关,而融冰期的水滴动态形变对局部电场的影响尚未研究。为了得到在融冰水滴的动态形变影响下,绝缘子伞间电场随时间和空间变化的动态特性,以复合绝缘子伞裙单元为对象,通过建立流体电场耦合仿真模型,从水滴的形变长度、破碎以及不同融冰滴水位置等3个方面对伞间电场的影响进行了分析。结果表明:大伞冰棱尖端水滴的形变长度增加将使得伞间电场强度值增加;水滴破碎行为将使得伞间电场强度最大值显著上升,改变间隙电场强度的空间分布,使得最大电场强度的位置发生转移,在间隙距离较小时,可能诱发局部电弧产生;而由于高电导率水膜的屏蔽作用,中小伞裙冰棱尖端发生融冰滴水对间隙电场强度的影响较小。

基于BOTDR分布式光纤传感技术的架空线路温度检测现场试验研究

为了实时监测长距离架空线路的温度状态信息,基于Brillouin光时域反射计分布式光纤传感技术研制了一体化的分布式光纤传感系统。实验室环境下,该系统主机最大传感距离为30 km,温度分辨率为±2℃,温度测量范围为-60℃-90℃,空间分辨率为10 m。利用该系统对110 k V线路的光纤复合架空地线光缆进行了近19 h现场温度检测试验,并将15.4 km位置的检测结果与光纤光栅传感器检测结果进行了对比。试验结果表明：现场环境下,光纤系统可对OPGW光缆进行分布式温度检测,检测结果基本符合当地温度变化趋势,在15.4 km位置点与光纤光栅传感器监测的温度曲线基本一致,最大差值仅为1.8℃。受光纤制作工艺和熔接点损耗等因素的影响,导致Brillouin散射光谱出现分段现象和现场试验的最大传感距离仅为16 km。试验结果对分布式光纤传感技术在电力工程应用中具有参考意义。

沙尘暴条件下长棒形瓷绝缘子风洞带电积污试验

为研究输电线路长棒形瓷绝缘子与三伞型瓷绝缘子和复合绝缘子的积污性能差异,根据实际运行的积污数据综合分析了长棒形瓷绝缘子的自然带电积污特性,并利用风洞模拟系统进行了沙尘暴气候环境下长棒形、三伞型瓷绝缘子和复合绝缘子的带电积污试验,对比了不同绝缘子的空气动力学性能。结果表明:在轻污秽地区长棒形瓷绝缘子的积污性能和自洁性优于盘型瓷绝缘子;长棒形瓷绝缘子表面积污的饱和周期较短。在风洞模拟沙尘暴气候环境下,三伞型瓷绝缘子表面积污量最大,复合绝缘子次之,长棒形瓷绝缘子最小。由于具有开放的伞形结构和光滑的瓷表面,在沙尘暴气候环境下,与三伞型瓷绝缘子和复合绝缘子相比,长棒形瓷绝缘子具有最优良的空气动力学特性。

长棒形瓷绝缘子的冲击电压放电特性

为了研究长棒形瓷绝缘子的冲击电压放电特性,在特高压工程技术(昆明)国家工程实验室分别进行了串长为2～5节(干弧距离2.9～7.25m)的单串和双串并联布置方式下的操作冲击和雷电冲击试验,得到了该型绝缘子50%放电电压与干弧距离的关系,研究了引弧环、均压环及绝缘子串并联间隙距离对50%放电电压的影响。试验结果表明,操作冲击放电电压与干弧距离为非线性关系,雷电冲击放电电压随干弧距离增加而线性增大;引弧环和均压环对长棒形瓷绝缘子操作冲击放电电压无影响,但对雷电冲击放电电压影响较大,相比无引弧环和均压环时降低了11.7%;在50～60cm的并联间隙距离下,双串并联布置对操作冲击和雷电冲击放电电压基本无影响。

采用多变量模糊控制的输电线路覆冰状态评估

目前架空输电线路在线监测系统中覆冰状态通过阈值方法进行评估,由于监测技术和理论模型的考虑因素有限等原因导致准确率较低。输电线路覆冰与微气象参数(如环境温度和相对湿度)的相关性较大。为提高输电线路覆冰状态评估准确率,以输电线路在线监测系统为基础,综合考虑系统的等效覆冰厚度、微气象参数以及覆冰持续时间等,提出了一种采用多变量模糊控制技术的输电线路覆冰状态评估方法,并建立了模糊推理规则。通过南方电网输电线路灾害(覆冰)预警系统的现场监测数据验证了该方法的准确性和可行性。