地铁专用回流轨直流系统绝缘监测装置设计与实现

针对当前地铁专用轨回流系统接地保护不完善的问题,以平衡电桥原理为理论基础,以高性能的单片机和外围器件为硬件基础,设计了一型直流绝缘监测装置,开展样机的试验室验证。该装置作为当前接地故障保护的补充,能对直流供电系统进行绝缘在线和离线监测,为完善当前直流开关设备的健康状态模型提供数据支撑。

750kVGIS电流互感器现场检定试验方法

750kV特高压变电站普遍采用气体绝缘封闭式组合电器(GIS或HGIS)形式,电流互感器(TA)封装在罐体内部。GIS线路全封闭的特点使管道内电流互感器的检定试验回路长,阻抗大,所用设备多,难以升至设备额定电流。采用外推法或TA分析仪进行操作,检定电流小,降低了检定数据的可靠性。选择合适的试验回路和使用电容器进行无功补偿,使回路在串联(或并联)谐振状态工作是进行GIS电流互感器现场试验的关键技术。为此,针对兰州东750kV变电站试验线路,提出了多种回路选择和无功补偿方案,分析了各自的特点及适用范围,并选择了最优方案进行现场操作,成功的在390m长的GIS回路中施加了4.8kA的大电流,取得了令人满意的效果。试验结果表明,该研究结论可直接用于我国750kV及1000kV特高压交流输电工程电流互感器的现场检定试验。

导线覆冰极值的概率分布模拟及其应用试验

利用南方地区多个气象站和电力部门观冰站的导线覆冰逐日冰厚资料,将广义极值分布和广义帕雷托分布引入导线覆冰的概率模型研究中,通过超门限覆冰次数的泊松分布拟合检验,结合H ill图解,提出了基于超门限峰值法门限值的确定方法;对两种分布在导线覆冰极值模型拟合的适用性研究表明,广义帕雷托分布对各站覆冰冰厚极值的拟合精度最高;重现期冰厚极值估计随样本长度的变化分析表明,广义帕雷托分布模型极值估计的稳定性比广义极值分布强,一般样本容量达到25 a左右时,广义帕雷托分布重现期冰厚极值的估计趋于稳定,可以作为短序列下估计导线覆冰极值的较好方法。

地铁专用回流轨牵引供电系统应用方案

分析了常规地铁牵引供电系统采用走行轨兼做回流轨存在的问题,以及杂散电流腐蚀问题带来的严重危害。针对目前专用回流轨技术方案发展现状,推荐采用网轨混合牵引供电系统的应用方案。通过对该方案中重点问题的分析,推荐采用专用回流轨和接触网同位置设置电气分段的方案,在牵引供电上网点和回流点处设双极隔离开关;推荐在负极对地之间设置单向导通装置作为漏电保护装置;推荐设置绝缘监测装置对各区段的专用回流轨对地绝缘状况进行定期监测,以便及早发现绝缘薄弱点并清查处理。

加速电荷辐射原理求解雷击水平导体辐射场

雷击电力和通信线路或建筑物水平金属时,雷击点处或导体弯曲处会辐射出较强电磁场,分析雷击水平导体周围电磁场对于周边物体雷电防护具有重要意义。根据经典电动力学中加速电荷产生辐射场的原理,将雷击水平导体辐射电磁场分成通道产生电磁场和导线产生电磁场两部分,两者因传播速度不同分别建立不同运动电荷辐射场模型。实例以地面上水平导体受雷击及90°直角折弯导线流经雷电流后电磁场作分析,并绘出对应的辐射电场波形。分析结果表明雷击导体附近辐射电场主要由雷击点和弯曲点处电荷加速与减速引起。加速电荷辐射场分析法与偶子极等方法有异曲同工之妙,且更有助于理解雷击处电磁辐射物理机制。

一种隔水管-导管顶张力优选方法

随着深水勘探向超深水发展,海洋的环境越发恶劣,隔水管-导管系统易发生屈曲和交变应力疲劳等稳定性问题。鉴于此,建立了考虑钻井液上返条件下的隔水管-井口-导管的整体有效轴向力方程,对系统轴向力进行精确计算;并将陆地钻井的中性点概念引入海洋钻井,保证隔水管-导管系统的中性点落在BOP上,然后综合考虑张力设备能力和立管强度等因素对顶张力进行优选。该方法分析了钻井液密度与返速对轴向力分布的影响,提升了系统有效轴向力的计算精度,能够优选出符合实际工况的顶张力值,保证了隔水管-导管系统的稳定。研究结果可为工程实际应用提供参考。

有截面导体回路中通量法则的推广和应用

从功能关系出发,把线形导线所满足的通量法则推广到有截面导体的回路中,指出了应用有截面导体回路的通量法则时应注意的问题,并用有截面导体回路的通量法则成功解决了三个电磁感应佯谬问题.

偏心及返回导体对特高压用计量CT误差影响分析

为明确电能计量装置自身误差受电磁场影响程度,对特高压用计量电流互感器(CT)开展一次绕组偏心及返回导体对误差影响的定量分析。首先根据磁路平衡原理建立在圆柱坐标内CT误差数学模型,推导出不同位置的外加磁场点对CT误差影响计算公式,并结合实例得到有限元与解析解结果一致,证明推导公式的正确性;然后在二维电场中对1 000 k V工程中典型CT尺寸及一次电流进行磁场分布仿真,定量的得到对于特高压用计量CT,一次绕组偏心大于1/8的CT半径后会铁心内部会产生局部饱和,导致误差产生突变进而导致超差可能;此外,仿真结果指出外部返回导体距离CT中心应大于3倍CT半径后,返回导体引起的磁场对CT误差的干扰才能被忽略;最后搭建实际特高压误差测试平台对一次绕组偏心开展试验,测试数据与仿真结果趋势一致。

返回导体对电流互感器复合误差的影响及减少影响的措施

介绍了电流互感器结构内部存在的返回导体,以及返回导体对电流互感器复合误差的影响,并提出减少影响采用的措施。

整机雷电间接效应防护试验的若干技术探讨

整机雷电间接效应防护试验是民用飞机为取得适航证所必须开展的试验项目。针对整机级间接效应试验,给出扫频测试和电流脉冲测试两种试验方法和系统,并对两种试验方法的区别以及整机级试验的导体回路设计和数据处理技术等进行详细介绍,对国内自主开展整机雷电间接效应试验具有一定的指导作用。

金属柱体雷电间接效应的回路导体仿真分析

[目的]为了研究金属柱体类军械的雷电间接效应,[方法]研究一种搭建金属柱体类飞行物体雷电间接效应试验装置的方法,并设计一种类似于同轴线的笼型框架作为耦合装置。首先,研究不同终端负载下的电流波形,分析系统的电流谐振;然后,通过电磁仿真软件CST对金属柱体表面电流分布进行仿真,分析不同负载阻抗和不同回路导体排列结构对金属柱体表面电流分布均匀性的影响;最后,根据仿真结果,分析柱体结构表面电流密度及柱体内、外部瞬态电磁场的分布。[结果]仿真结果分析表明,这种类似于同轴线的笼型注入装置可用于金属柱体类物体的雷电间接效应试验。[结论]仿真结果可为下一步的试验提供基础。

直接带回流线供电方式的牵引网综合载流能力计算研究

针对采用直接带回流线供电方式的牵引供电系统,提出一种牵引网综合载流能力计算方法。从牵引网单导体入手,基于热力学理论建立电流通过导体时满足的热平衡方程,并分析方程中涉及的各热量有效计算方法,最终获得单导体载流量计算式。结合牵引网系统各导体空间位置关系和导体基础电气参数等,基于多导体回路法得到各导体电流分配系数。按各导体载流量除以相应的电流分配系数得到对应各导体载流能力,获得牵引网综合载流能力。所述方法在计算牵引网导体载流量时结合牵引供电系统实际情况,推导牵引网各导体载流能力时考虑了牵引网中传输导体及回流导体构成的实际回路,计及了各回路自感及互感的相互影响。

架空与埋地线缆系统大地返回阻抗和导纳计算方法

架空导线、埋地电缆、地下金属管线等线缆系统的阻抗和导纳参数是线缆系统内部及系统间过电压防护和电磁兼容性研究的重要参数。该文将大地视为水平分层结构,基于水平方向电偶极子的赫兹矢量方程,利用媒质分界面条件和边界条件,导出大地水平分层时架空与埋地线缆系统大地返回阻抗的递推计算公式,该公式通用性强,适用范围广。此外,还给出了大地任意水平分层时埋地导体系统大地返回导纳的求解方法,以及将大地视为均匀媒质和2层媒质时埋地导体系统大地返回导纳的计算公式。通过与现有文献的计算公式进行对比分析,验证了所提计算方法的正确性和有效性。

辽宁省特定重现期舞动区域分布图绘制

电网舞动区域分布图对架空输电线路的防舞设计和改造工作具有重要的指导意义,如何科学合理地绘制电网舞动区域分布图成为亟须解决的问题。基于辽宁62个气象台站1999—2020年冬季历史气象资料,利用广义极值分布模型计算了各气象台站30年、50年和100年一遇舞动极值日数,制定了电网舞动分级原则,利用克里格插值方法得到了气象台站周边地区特定重现期舞动极值日数。最终根据舞动分级原则绘制了辽宁30年、50年和100年一遇电网舞动区域分布图,分别适用于110~220 kV、330~750 kV和特高压交直流线路的防舞动工作。绘制的特定重现期电网舞动区域分布图与辽宁地区历史舞动记录基本吻合,有助于提升电网抵御覆冰舞动灾害的能力。

非闭合导体回路中是否有感应电流

穿过导体回路的磁通量发生变化时，非闭合导体回路中是否有感应电流？很多教科 书中说，非闭合导体回路中没有感应电流。本文认为这样的结论有欠妥当，并通过实例阐明 自己的观点。

特高压直流输电线路与金属回线共塔塔型研究

针对直流输电系统接地极极址及其路径选择困难这一突出问题,同时为了充分利用已有线路走廊和铁塔,节约走廊资源和工程投资,考虑取消接地极及其线路,采用金属回线与极导线同塔架设的方案。从电气性能、电磁环境以及防雷性能等方面,对±800 kV特高压直流输电线路极导线与金属回线同塔架设的塔型进行分析。结果表明:金属回线的水平线间距离一般由电气间隙控制;不同塔型层间距的控制因素不同,这主要与极导线和金属回线的弧垂匹配特性有关;金属回线与直流线路同塔后,极导线和金属回线的反击跳闸率和绕击跳闸率均低于常规独立架设线路。

直供方式下接触网避雷线防雷效果分析

电气化铁路接触网绝缘水平较低,接触网一旦遭受雷击将对接触网造成严重危害。接触网架设避雷线是一种有效的直击雷防护措施,对提高接触网雷电防护性能具有重要意义。为研究接触网避雷线的防雷特性,本文利用ATP-EMTP,仿真分析直供方式下回流线升高兼做避雷线和单独架设避雷线两种避雷线架设方案的雷电防护性能,同时基于滚球法分析了避雷线的架设高度。计算结果表明:回流线升高和单独架设避雷线均可以有效提高接触网的反击耐雷水平,单独架设避雷线情况下接触网所对应的耐雷水平具有较好的改善效果。文章利用滚球法推导了避雷线高度的计算公式,可以根据接触网的几何结构迅速确定避雷线的架设高度,且可有效应用到实际工程中。

大地电导率和回击电流幅值对架空单导线雷电感应电压的影响

为了对架空线雷电感应电压特性进行深入研究并排除平行多导线之间的影响,文中采用FDTD法计算地闪回击电场并基于Agrawal耦合模型计算单导线雷电感应电压.以大地电导率和回击电流幅值为特征量,考察二者对架空单导线不同观测点雷电感应电压的影响.结果表明,雷电感应电压脉冲波形与回击电流相似且导线两端脉冲极性相反,部分位置存在“双极性脉冲”.大地电导率低至5.0×10^-4 S/m时对感应电压峰值沿线分布影响明显,双极性脉冲时主次脉冲幅值均随大地电导率降低非线性提高.各观测点脉冲幅值均随回击电流幅值增大近似线性提高,大地电导率与回击电流幅值对架空单导线雷电感应电压的影响强度以及导线上不同位置的影响规律差异较大.

某机场雷灾事件的分析与解决方案简析

通过对某机场雷灾事件发生时的现场环境、气候状况、雷达回波、雷电活动强度等因素的调查分析,运用三维闪电监测定位系统、雷达回波数据,结合闪电监测网实况资料,分析此次雷电灾害发生的原因,提出雷电防护措施。