不同风场中特高压换流站阀厅屋盖风压特性试验研究

特高压(ultra high voltage,UHV)换流站阀厅的金属屋面系统在风荷载作用下易发生屋面表层风揭事故。为深入探讨该类建筑屋面的风压极值特性,基于风洞试验分别探讨了大气边界层(atmospheric-boundary-layer,ABL)风、壁面射流、均匀湍流三种风场作用下的屋面风压特性,比较了平均风剖面、风速、风向、湍流强度等因素对屋面风压的影响。结果表明:阀厅屋盖迎风前缘负风压最大,且控制风向角在45°左右;壁面射流风场下平均风压系数与脉动风压系数均超过大气边界层风场的结果;风速对阀厅屋盖的负风压系数均值和极值影响较小,而湍流度对风压系数的极值影响较大;大气边界风场时,JGJ/T 481—2019《屋盖结构风荷载标准》的最不利风压系数建议值偏于安全;而在壁面射流风场下,阀厅屋盖全风向最不利风压系数在所有区域都大于JGJ/T 481—2019的建议值,设计中应加以重视。

海拔2500 m地区±800 k V特高压阀厅空气间隙操作冲击放电特性

为准确获得2 500 m海拔以上的±800 kV特高压直流工程送端阀厅的内部设计尺寸(汉语是半句话,用句号不太合适,请作者检查)。本文在2 500 m海拔的西宁高海拔试验基地,采用升降法开展了相间和相对地间隙的放电特性试验,得到了典型间隙的操作冲击放电电压U50,并给出了放电电压与间隙距离的拟合公式。试验结果表明:空气间隙类型决定其放电特性曲线的增长率的不同,电极上均压球电极曲率半径的增大可以显著提高间隙的操作耐受能力,而针对同一种空气间隙来说,正向操作冲击电压施加的电极部位不同会直接导致放电特性曲线的不同。

基于3D霍尔传感器的汽车电子水阀控制器设计

[目的]满足新能源汽车电子水阀高精度、高可靠性、高集成度的要求。[方法]本研究设计了一种基于3D霍尔传感器的电动汽车水阀控制系统,该系统选用MLX90363霍尔传感器进行位置信号采集,采用基于LIN的电机专用驱动芯片MLX81332进行位置信号处理与逻辑控制,并设计了包括结构、硬件电路和控制程序等的水阀控制方案。[结果]该系统具有集成度高、成本低、可靠性高以及精度高等优点,可广泛应用于汽车水阀控制系统中。[结论]电动汽车水阀控制系统研究可以保证汽车整车的安全性、节能性以及舒适性,有助于推动汽车产业向智能化、集成化、轻量化的方向快速发展。

换流站阀厅钢结构自动化监测方案研究与应用

我国较早期兴建的换流站服役至今近40a,亟需进行设备的升级改造。如何保证在改造过程中安全顺利完成各项施工,是每个项目参与方都要思考的问题。文章以位于上海市奉贤区的葛洲坝—南桥直流输电工程±500kV南桥换流站升级改造工程为依托,将结构自动化监测技术应用到本工程改造施工和后期运营过程,实践表明监测方案具备可行性,可供类似工程参考。

换流站阀厅空调冷水机组蒸发器泄漏原因分析与优化改进措施的研究

换流站阀厅的稳定性关系到电网的正常运行,然而,阀厅空调冷水机组的蒸发器经常出现泄漏现象,对阀厅的运行稳定性构成威胁。文章对换流站阀厅空调冷水机组蒸发器泄漏原因进行了分析,发现蒸发器泄漏的主要原因在于制冷系统管道设计不合理及维护保养不到位。针对这些问题,提出了相应的优化改进措施,如优化管道设计,减少机械应力及强化设备维护保养,及时更换或修复磨损部件。实施优化改进措施后,冷水机组的稳定性明显提高,阀厅运行效率也得到了提升。

Control of Hall angle of Skyrmion driven by electric current

Skyrmions are very promising for applications in spintronics and magnetic memory.It is desired to manipulate and operate a single skyrmion.Here we report on the thermal effect on the motion of current-driven magnetic Skyrmions in magnetic metal.The results show that the magnon current induced by the thermal gradient acts on Skyrmions via magnonic spin-transfer torque,an effect of the transverse and longitudinal Skyrmions drift velocities,thus leading to the effective manipulation of the Hall angle through the ratio of thermal gradient to electric current density,which can be used as a Skyrmion valve.

挑檐式压缩空气泡沫消防系统在特高压换流站的应用

为提升特高压换流站消防系统灭火效能,针对目前以水喷雾灭火系统为主的消防设施应对换流变火灾蔓延等恶劣情况存在的不足,提出一种将消防炮增设于阀厅挑檐上的固定式压缩空气泡沫消防系统(compressed air foam fire-fighting system,CAFS)。该系统在不占用现有设备空间和检修通道的情况下,利用其灭火能力强、响应速度快、灭火效率高等特点,成倍提升变电站内换流变集中区域的消防能力,保证了最不利情况下换流变火灾消防工作需求。

特高压直流输电工程换流站阀厅抗震性能研究进展

随着我国用电需求越来越大,换流站作为电力输送生命线的重要组成部分,一旦在强烈地震中遭受破坏,将会导致电力系统陷入瘫痪,且阀厅中的相关电气设备多为悬挂和支柱类设备,结构高柔,具有较高的地震易损性。因此,电力设备抗震性能的好坏对于电网的安全运行至关重要。该文对阀厅主结构、悬吊类设备以及支撑类设备的抗震性能分别进行阐述,以期为换流站阀厅结构以及电气设备的设计提供参考。

基于三相复合时变场的柔性直流换流站阀厅金具表面场强计算分析

换流站在整个电力系统中的作用愈发重要,站中的金具及其配套设备需要满足一系列技术要求以保证系统安全并尽量优化,为此提出基于三相复合时变场的柔性直流换流站阀厅金具表面场强计算分析。采用有限元仿真计算的方法针对换流站阀厅三相交直流叠加复合电场下阀厅及金具电场进行仿真分析,考虑阀厅内各种设备和金具,建立全场域三维仿真模型。计算实际运行状态下特殊时刻的阀厅电场、电位分布以及不同位置、结构的金具电场分布。根据计算结果分析,在电场最恶劣的状态下,复合场阀厅金具场强仍低于控制场强2.0 kV/mm,符合工程要求。研究表明,不同形状、尺寸的金具以及金具在电场中的位置不同,受到三相电压对表面场强的影响也不同;对于其中表面场强较小的金具可以适当缩小尺寸以节约成本,表面场强较大的金具应增大尺寸以增加裕度。

面向柔性直流阀厅多模态感知数据的风险预测模型

柔性高压直流输电作为新一代的高压直流输电技术,是构建智能电网的一种重要方式。换流站阀厅核心设备在运行的过程中由于安全距离使得维护人员无法靠近检测,对它的检测依赖于室内的监控系统以及巡视机器人等,对于所产生的设备故障风险无法及时处理,对柔直阀厅所产生检测数据进行风险预测显得尤为重要。提出了一种针对柔直阀厅所产生多模态数据的风险预测模型,该模型基于生成对抗网络,使用非异常数据进行训练,学习数据的潜在分布,对数据进行重构,根据重构所产生的误差判断数据的异常程度。通过真实采集到的实验数据进行实验证明所构建的模型能够很好的学习到数据的潜在分布,对于构建的异常数据能够进行有效识别,该模型相比于传统方法更加准确。

基于卡尔曼滤波的轨道阀阀位测量方法研究

该文提出了一种基于卡尔曼的陀螺仪/霍尔组合滤波的轨道阀阀位测量方法。首先利用轨道阀阀位测量系统建立MEMS陀螺仪误差数学模型,利用轨道阀阀位测量系统建立转角解算数学模型;其次,利用MEMS陀螺仪误差模型和轨道阀转角解算模型构建卡尔曼滤波器;再次,利用二阶卡尔曼滤波算法对轨道阀转角测量数据进行数据融合;最后,通过单轴转台获取传感器原始数据与标准旋转角度,在Matlab平台上进行仿真,分析得出陀螺仪/霍尔组合滤波的阀位数据比单一陀螺仪、霍尔传感器阀位测量精度显著提高。

Flash flood simulation and valve behavior of Mytilus galloprovincialis measured with Hall sensors

Mussels close their shell as a protective strategy and the quantification of this behavioral marker may represent an alarm signal when they are exposed to environmental stressors.In the present study,we investigated the ability of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis to recover and then the resilience or inertia of valve activity after a pulsing exposition to diverse levels of salinity(5,10,20,and 35 PSU as reference value).The trial simulated an event of drastic and sudden reduction of seawater salinity thus mimicking an event of flash flood from intense rain.Valve gaping and movements were measured in continuous cycle for 10 days using a customized magnetoelectric device which uses Hall sensors.Results showed that under normal conditions of salinity(35 PSU),the general pattern of valve movements was a continuously open state with sporadic spikes indicating a closing motion.At salinity of 5,PSU mussels reacted by closing their valves,leading to a 77%mortality on the 4th day.At salinity of 10,PSU animals were observed with closed valves for the entire duration of the exposure and no mortality occurred,they showed a significant reduction in the valve activity once the reference value of salinity was reestablished.In contrast,salinity of 20 PSU did not trigger a significant behavioral response.Interestingly,there no define rhythms of valve movements were recorded during salinity challenges.

多通道注射泵电磁阀失电检测装置的设计及应用

帝肯(Tecan)模块化多通道注射泵在实际使用中存在因换向电磁阀失电造成注射无药剂的现象。本文基于对注射泵注液原理、故障现象和故障可能原因的分析,设计了一种基于霍尔传感器的注射泵电磁阀失电检测装置。该装置能准确检测到换向阀掉电并能反馈到设备系统PLC,由PLC输出信号发出告警,提示工作人员进行检查,避免注射无药剂产品流入市场。

换流站阀厅设备发热缺陷及运维对策

阀厅是换流站建筑物中的重要组成部分,主要用于布置换流阀及有关设备。一般情况下,阀厅采用全金属屏蔽方式,使用的是钢结构,可以有效屏蔽外界的电磁干扰。换流站阀厅会设置很多设备,这些设备会产生巨大的热量,因此要添加通风设施和空调设备,确保阀厅温度和湿度得到有效控制。但由于换流站阀厅粉尘浓度过高,会对阀厅电气设备的稳定和安全运行造成较大影响。文章针对换流站阀厅设备出现的发热缺陷进行多角度分析,并针对这些缺陷发生的原因提出了相对应的运行维护保养措施,以期充分发挥出换流站阀厅设备的价值,确保电力系统的正常运行。

Electromagnetic interference and shielding of valve hall in HVDC converter station

The electromagnetic interference(EMI)from the valve hall as an important consideration in the design of high voltage direct current(HVDC)converter stations is analyzed by electromagnetic field numerical method and measurements.By using moment method,the EMI filed strength level as well as radio interference level(RIL)of the valve hall during the normal operation are computed after an antenna model is built for the valve tower.According to the character of EMI obtained,the practical shielding measures for valve hall are discussed to satisfy the relative standards.The test results for the
500 kV converter station show that both the numerical method and shielding technique used in this paper are practical.

±800kV特高压直流换流站阀厅金具表面电场计算

为分析特高压换流站阀厅金具表面电场分布情况,采用静电场有限元数值方法进行了求解。首先以某±800kV特高压高端阀厅为研究基础,建立3D实体模型。然后根据阀厅设备的电气参数,通过PSCAD仿真得到阀厅设备在额定功率和轻载运行时的电位波形。最后采用静电场瞬时加载法,选取典型的数值进行加载求解,得到各种运行工况下阀厅内部金具设备场强分布云图和最大值分布规律,并对场强最大的金具进行优化设计。计算结果表明,在当前设计方案及配置条件下,阀厅内部高压侧设备连接及屏蔽金具表面场强较低,完全满足特高压直流阀厅内部电场控制要求;低压侧部分设备的屏蔽金具表面场强较高,接近甚至超过起晕场强,需要重点关注,并建议将D侧支柱绝缘子均压环管径增大至100mm。研究结果为特高压阀厅金具的设计规划提供了可靠支撑,具有重要的借鉴价值。

±1100kV特高压换流站阀厅均压屏蔽金具表面电场分析

为研究特高压±1 100 kV阀厅内各设备及均压屏蔽装置的电场分布,根据某±1 100 kV换流站高端阀厅初始设计方案及设备图纸,分析了高端阀厅内均压屏蔽装置的配置方案;运用有限元分析软件ANSYS建立了阀厅内二重阀塔等关键设备的3维有限元模型;利用瞬态场分析法计算了1个工频周期内阀厅的整体电位、电场分布,得到了阀厅内各设备均压屏蔽装置的表面电场强度。结果表明,二重阀塔阀层屏蔽板边缘电场强度最大值为2 137kV/m,其他设备均压屏蔽装置的表面电场强度均<2 000 kV/m;±1 100 kV阀厅各设备的均压屏蔽装置基本达到设计要求。

特高压直流工程受端分层接入交流电网方式下阀厅概念设计

为满足快速发展的网侧分层接入特高压直流换流站建设需要,通过全面调研并综合比较±800 k V/8 000 MW及±800 k V/10 000 MW工程各技术路线下换流阀、换流变压器等交直流主要转换设备的概念设计方案,归纳了直流主设备的外形参数,总结了阀厅概念设计的总体要求、控制阀厅防火墙间距、制约内部电气布置的关键因素,以及主、辅设备的安装布置原则。在优化交流1 000 k V典型电极形状下空气净距的基础上,兼顾功能性和经济性的原则,得出了网侧分层接入交流500 k V/1 000 k V下的±800 k V/10 000 MW特高压直流工程高、低压阀厅的概念设计尺寸。结合换流站站址实际情况,并兼顾所有技术路线设备尺寸,提出:±800 k V泰州站换流区域按照"一字型"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸(长×宽×高)分别为83 m×35 m×28.5 m和89 m×24 m×18.7 m;±800 k V临沂站换流区域按照"背靠背"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸分别为89.2 m×35 m×28.5 m和99 m×23.1 m×18.7 m。

典型特高压换流阀塔屏蔽装置电场仿真及对比分析

为研究实际阀厅布置中特高压换流阀塔屏蔽装置的电场分布规律,分析了某±800 k V直流输电工程不同阀厅中所用3种典型换流阀塔的结构特点,利用ANSYS仿真软件建立了各种阀塔的电场计算有限元等效模型,同时为考虑实际运行时阀厅内各设备间的相互影响,建立了3种换流阀塔各自所在阀厅的整体模型作为求解区域,计算了额定工况下阀厅内6组换流阀塔1个周期内的电位、电场分布,并对比了3种典型阀塔屏蔽装置的电场分布特点。研究结果表明3种换流阀塔的屏蔽装置在额定工况下表面电场强度最大值分别为1 599、1 007、1 515V/mm,均满足小于2 000 V/mm的控制场强要求;阀层弯边式分体屏蔽装置电场分布的均匀性优于阀层整体屏蔽型与单片式分体屏蔽型。