配体-金属电子转移强化类芬顿技术的破络特性与机制

为有效分解近中性废水中典型难降解强络合物Ni-EDTA,构建配体-金属电子转移强化类芬顿技术(LFGR),基于Ni(Ⅱ)去除效能等系统分析其在近中性条件下对Ni-EDTA的破络特性,重点探究Fe(Ⅲ)与H2O2投加量、pH值、浊度、常见有机酸与常规无机盐对LFGR破络特性的影响。结合H2O2消耗观测、自由基淬灭实验、自由基信号检测与降解产物分析等科学识别LFGR体系中主要活性氧物种,并进一步剖析Ni-EDTA的破络过程与主导机制。定量比较分析LFGR与其他UV活化氧化技术去除多种重金属EDTA络合物(M-EDTA)的特性,并进一步阐明LFGR的运行成本优势。对于络合物浓度为1.0 mmol/L的近中性模拟废水,LFGR的优化反应条件为:Fe(Ⅲ)投加量为0.1 mmol/L,H2O2投加量为50 mmol/L,UV光照时间为20 min。该条件下,EDTA可完全转化,且经碱沉淀后Ni(Ⅱ)去除率可高达99.40%;LFGR对水中常见有机酸与常规无机盐呈现出良好的抗干扰性;H_(2)O_(2)主要通过与配体-金属电子转移产生的Fe(Ⅱ)发生类芬顿反应消耗;LFGR的主要作用过程是Fe(Ⅲ)置换Ni(Ⅱ)并激发配体-金属电子转移反应从而促进EDTA光解,UV进一步驱动Fe(Ⅲ)还原并加快Fe物种循环,进而强化类芬顿技术活性氧自由基(主要为·OH和·O_(2)^(-))的催化作用。LFGR可在近中性条件下实现多种M-EDTA的良好破络效果,水处理费用合计为4.21元/t,具有良好技术经济性。

电网单相断线故障类型及电压特征

断线故障包括断线不接地、断线电源端接地、断线负荷端接地等。而断线故障类型、位置、系统中性点接地方式等均会影响系统电压幅值和相位等电气量特征。为挖掘各种断线故障在不同情景下的电压特征,系统地归纳和总结了单相断线故障类型,分析了不同断线故障下中性点可能的移动范围及断线后断口两端电压变化特征,运用对称分量法推导了110 kV断线时,负荷侧35 kV、10 kV母线电压特征,对断线故障定位、电网故障判别与处置具有现实意义。

计及断股角度的高压输电导线钢芯漏磁场矢量计算与分布规律研究

针对现有钢芯断股漏磁场的研究中只考虑断股的长、宽、深等几何参数,鲜见涉及股线断口角度对漏磁场影响的问题,建立钢芯漏磁检测装置的三维有限元模型,分析12种断股角度工况下漏磁矢量B_(x)、B_(y)与B_(z)的分布规律,并将3种矢量进行对比,得到对断股最敏感的矢量方向。结果表明,矢量B_(x)和B_(y)呈多峰形态,且以断股角度90°为分界点,正负峰分布特征相反,而矢量B_(z)在断股角度90°时因断股宽度影响出现多峰,其他工况均为单峰形态。对比各矢量峰值发现,矢量B_(x)和B_(y)在各工况下正负峰值均较为相近。矢量B_(z)峰值远大于B_(x)和B_(y)峰值,断股角度90°时差值最大,B_(x)与B_(y)正峰值分别仅为B_(z)正峰值的4.5%和2.2%,负峰值绝对值仅为B_(z)正峰值的1.5%和2.9%。矢量B_(z)对钢芯断股最敏感,霍尔元件应垂直于导线表面布置以拾取矢量B_(z),此时漏磁信号检测最为有效。

10 kV绝缘架空线路雷击断线仿真分析

为研究10 kV架空绝缘线路雷击断线机理,基于COMSOL建立绝缘导线烧蚀模型,对导线受到雷电流和工频短路电流时的烧蚀状况进行仿真,然后建立导线受力模型,分析导线被烧蚀时的受力情况。根据仿真结果,雷电流仅在导线绝缘层留下一击穿孔;若不考虑外力影响,工频电弧能在1.3 s内将绝缘导线烧蚀熔断。绝缘导线的力学仿真结果显示,导线在烧蚀处的张力发生突变,并且受到线间电动力及电弧电磁推力的作用。结合理论分析得出雷击断线的主要原因是导线在热学及力学共同作用下发生塑性形变及脆性断裂,造成断线,断口介于塑性断裂和脆性断裂之间。该仿真研究可为10 kV架空绝缘导线的防雷提供参考。

考虑温差特性的导线疲劳损伤在线监测技术

针对架空导线在实际工况中受自然环境影响出现导线断股现象,开展钢芯铝绞线(aluminum conductor steel reinforced, ACSR)断股稳态温度与断股后疲劳损伤方面的研究。首先,以LGJ-240/30型号导线为例搭建损伤导线载流试验平台,分析导线在不同损伤条件下的温度特性,利用测温数据线性拟合出损伤导线局部温度与断股之间的关系。其次搭建对应导线的有限元模型,通过计算损伤导线的单位产热率,对损伤导线截面的温度特性进行数值模拟;利用损伤导线与无损导线之间的温度差,拟合损伤导线局部温度与断股之间的关系,验证试验得到的线性关系。最后,针对导线的运行工况,由理论研究确定关键运行参数,提出一种输电线路疲劳损伤监测系统,该系统已应用于广东省某220 kV输电线路,成功对此线路的疲劳损伤状态进行实时监测。

数据中心接地方式、“断零”和四极开关选用问题的综合思考

通过对案例和架构的分析,探讨分析数据中心变配电系统接地方式、“断零”问题及四极开关选用等业界难点问题,提出数据中心电气架构相关难点问题交织情况的解决需要综合思考,从而找到最佳的技术路线及解决方案。

旁路转换开关在数据中心的应用探索

随着互联网特别是移动互联网的兴起,数据中心成为热门概念。数据中心供配电系统作为整套系统的心脏,其组成和设计要求都有严格规定。数据中心运行中断会造成重大经济损失或扰乱公共场所秩序,所以其配电系统很有必要设置带旁路的自动转换开关。本文阐述了数据中心在供配电系统方面需要解决的问题和B级数据中心配电系统中旁路转换开关电器应该具备的功能要求,并分析了BTSE旁路转换开关的可靠性。

一点接地及特别点

介绍一点接地的内涵及机理,对比、分析变压器中性点与接地装置引出干线直接连接接地方式、一点接地方式的异同点,探讨四极开关在防范杂散电流方面的作用和一点接地相较于当下实施接地方式的特别点。

输电线路导线断线试验及数值模拟分析

通过构建连续3档输电线路段,进行了不同导线型号、不同覆冰厚度的导线断线试验,测试了不同工况下跨中点导线张力及跨中点横向位移时程,计算了不同工况下试验线路段的阻尼比,确定了不同工况下导线张力的动力冲击系数。试验结果表明,离断线位置越近,冲击效果越明显;覆冰越厚,动力冲击系数越小,无冰时的动力冲击系数明显高于覆冰时的数值。随覆冰厚度的增加,断线前初始张力逐渐增大,断线残余静态张力与初始张力的比值逐渐增大;覆冰断线时第1峰值张力大都接近初始张力。有限元模型中采用试验识别确定的阻尼比,完成了不同断线工况下的数值模拟,各个断线工况的残余静态张力和第1峰值张力与试验值基本一致,最大误差分别为5.6%和12.9%。

基于优化Gabor滤波器的输电导线断股图像检测

输电导线在运行中可能发生损伤、断股现象,对其进行及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。现代输电线路状态检修一般采用直升机或者巡线机器人搭载视频检测装置的方式。文中提出应用Gabor滤波器对输电导线视频图像数据进行处理,实现输电导线断股的图像检测,即通过计算完好导线图像与滤波器卷积能量的输出响应、应用小生境遗传算法寻找最优的Gabor滤波器参数和分割阈值,最后通过检测图像的滤波和能量的二值化处理得到检测结果。实验结果表明,该算法能够较好地提取输电导线断股处的故障信息,具有适用性广、识别能力强、检测速度快等优点。

基于无人机图像的输电线断股与异物缺陷检测方法

为提高无人机(UAV)巡检输电线路的效率,提出一种基于线结构感知的输电线断股与异物缺陷的检测方法。由于无人机巡检的图像受背景纹理及光线影响较大,采用能检测线宽度的水平与垂直方向的梯度算子提取巡检图像上的线对象,进而研究感知定律中的共线性、近似性、连续性的计算,将断续线段连接成长的线段,通过长线段的平行性计算,识别出输电线路结构中显著的平行导线组。为识别导线上安装的防振锤与间隔棒连接部件,提出一种基于局部轮廓特征的形状部件识别方法。在识别出这些连接部件的基础上,对导线进行分段分析,计算分段导线的宽度变化、灰度相似度来检测导线上的断股与异物缺陷。通过对无人机巡检采集的输电线路图像的测试,验证了这种方法在复杂的背景条件下能有效地检测导线上断股与附着异物缺陷。

2008年湖南省输电线路覆冰铁塔典型失效形式分析

对2008年湖南省220kV及以上输电线路覆冰倒塔数据进行了统计,对5个典型输电铁塔的失效形式进行了分析,并与2005年冰灾倒塔进行了对比,认为倒塔形式主要表现为大档距差、大高差角产生的不平衡张力拉倒失效、压垮失效和导线断裂引起倒塔失效,个别铁塔倒塔形式为横向折倒。针对失效形式提出了输电线路改造的建议和今后研究的重点。

特高压直流直线塔断线荷载分析

导(地)线断线严重影响输电线路的安全运行。针对特高压直流线路的特点,采用ABAQUS软件建立了分裂导线连续档断线模型。通过有限元分析,求得V型绝缘子串的摆幅、冲击荷载以及各相导线的断线荷载。通过与断线荷载理论计算结果比较可知:我国现有线路规程关于断线荷载的取值是合理的,按规程设计线路在一定程度上能够抑制倒塔事故的发生。

220kV钢芯铝绞线断股事故化学分析

针对220kV钢芯铝绞线断股事故,进行了铝绞线腐蚀产物的成分分析,分析了引起腐蚀的原因,指出应重视化学监督在电网中的作用。

喷射安装导管作业中喷射管串力学分析

深水钻井喷射安装导管作业中喷射管串的结构特殊,受力复杂。作业过程中喷射管串系统的内、外层管柱处在不同的受力系统中,正确分析喷射管串系统在作业过程中的轴向力是分析管柱整体变形和应力的基础。分析发现:底部钻具组合的轴向力主要受马达、钻头压降产生的水力推力、射流反作用力及钻头钻压的影响,导管上的轴向力受地层和入泥导管之间的摩擦力影响,二者通过导管送入工具相互传递。计算了作业过程中喷射管串各部分的轴向力分布,并讨论了导管柱上的中性点随导管安装深度的变化规律,对喷射安装导管设计和作业具有实际意义。

±1100kV导线覆冰断线时V串偏移及不平衡张力分析

采用V串伸入塔身布置方案,可缩短±1 100 kV输电铁塔横担长度,降低塔重并减小走廊宽度。覆冰导线断线冲击时的V串偏移量是确定V串伸入塔身布置方案的重要控制因素,准确计算覆冰导线断线动态不平衡张力可为校核线路避雷器的结构强度提供依据。在通用有限元软件ANSYS中建立了±1 100 kV线路连续7档导线-V串体系模型,采用降温法施加导线初始张力,体系阻尼以Rayleigh阻尼形式施加,假定4根覆冰子导线同时发生断裂,通过杀死断线位置的导线单元来实现断线模拟。采用非线性瞬态分析方法,分别计算了考虑子间隔棒影响前后V串偏移量及挂点不平衡张力时程曲线。考虑子间隔棒影响时,覆冰导线V串偏移量和不平衡张力动态峰值,小于设计采用的静态、无子间隔棒模型计算值,即按设计取值确定的V串伸入塔身方案及断线不平衡张力偏于安全。

10kV架空绝缘导线雷击断线防护措施应用与研究

从绝缘导线雷击断线机理分析入手，介绍了环形电极和穿刺电极两种带外串联间隙金属氧化物避雷器解决雷击断线问题的工作原理，阐述了绝缘导线雷击断线防护措施，提出了在变电所10kV侧设立长度约1～2km的进线保护段方案。

小电流接地系统单相接地与谐振状态辨识技术

小电流接地系统在发生单相接地和谐振状态时,都表现为零序电压升高,现象非常相似。传统选线装置仅依靠零序电压和零序电流启动不能有效辨识单相接地和谐振状态,容易造成误动。经过理论研究,重点分析了消弧线圈断线谐振和PT铁磁谐振的特征,详细对比了单相接地与谐振状态两种情况下三相电压及零序电压的差异,并在此基础上提出了综合对比零序电压和相电压的辨识技术。通过现场实际运行数据对该方法进行了验证,表明该方法能够有效提高选线装置的动作可靠性,满足实用要求。

35kV架空输电导线老化状态分析

对运行数十年的阳江35kV输电导线的老化状态和输电导线的断线的可能原因进行了分析。通过对输电导线的力学性能的测试、分析得出：输电导线表面有轻微的腐蚀,钢芯直径的变化对于导线的外径变化有直接的影响,服役多年的输电导线的外径增大了1.67%~4.24%;钢芯单股的拉断应力能达到标准中规定值的106%,伸长率也同样满足要求;但部分铝股的抗拉强度低于95%,其余的大部分铝股满足标准要求;老旧导线的绞线拉断力还能达到95%的计算拉断力,而老旧导线的抗拉强度与未服役导线相比将低了2%~18%。结果表明：运行的输电老旧导线的老化状态属于注意状态,应加强对线路的巡视与监测。