GIS中的隔离开关在操作过程中由于断口重复击穿会产生特快速瞬态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)。VFTO幅值高、波前陡,严重威胁电气一次绝缘,并会产生电磁干扰问题。目前,实际工程中除采用带投切电阻的隔离开关抑制VFTO...GIS中的隔离开关在操作过程中由于断口重复击穿会产生特快速瞬态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)。VFTO幅值高、波前陡,严重威胁电气一次绝缘,并会产生电磁干扰问题。目前,实际工程中除采用带投切电阻的隔离开关抑制VFTO外,还可以采用磁环型阻尼母线对VFTO进行抑制。为了保证GIS的可靠性,磁环型阻尼母线抑制性能的优劣至关重要。为此,亟需研究提出一种在试验室进行磁环抑制效果的评定方法。文中针对磁环型阻尼母线的抑制性能,设计了专门的抑制性能试验回路,该试验回路中主要包含套管、阻尼电阻、放电间隙、磁环型阻尼母线、GIS短母线、VFTO传感器以及VFTO测量系统。该试验回路的额定电压为1100 kV,回路中的套管和母线可承受的额定工频电压为1100 kV,阻尼电阻的阻值为560Ω或1500Ω,放电间隙可以通过电极间距的调整产生不同等级的放电电压值和放电陡波,陡波上升时间可以达到30 ns。应用该试验回路在试验室进行模拟试验的方法检验磁环型阻尼母线的抑制效果,试验结果表明,该试验回路可以完成磁环型阻尼母线抑制效果的检验,可以定量地给出抑制效果的优劣。该方法可以推广到其他电压等级的GIS产品中,有助于推动实现磁环型阻尼母线的工业化设计、制造及检验。展开更多
In large loop transient electromagnetic method(TEM),the late time apparent resistivity formula cannot truly reflect the geoelectric model,thus it needs to define the all-time apparent resistivity with the position inf...In large loop transient electromagnetic method(TEM),the late time apparent resistivity formula cannot truly reflect the geoelectric model,thus it needs to define the all-time apparent resistivity with the position information of measuring point.Utilizing very fast simulated annealing(VFSA) to fit the theoretical electromagnetic force(EMF) and measured EMF could obtain the all-time apparent resistivity of the measuring points in rectangular transmitting loop.The selective cope of initial model of VFSA could be confirmed by taking the late time apparent resistivity of transient electromagnetic method as the prior information.For verifying the correctness,the all-time apparent resistivities of the geoelectric models were calculated by VFSA and dichotomy,respectively.The results indicate that the relative differences of apparent resistivities calculated by these two methods are within 3%.The change of measuring point position has little influence on the tracing pattern of all-time apparent resistivity.The first branch of the curve of all-time apparent resistivity is close to the resistivity of the first layer medium and the last branch is close to the resistivity of the last layer medium,which proves the correctness of the arithmetics proposed.展开更多
隔离开关开合闸时,会产生高幅值陡前沿的快速暂态过电压(Very fast transient overoltage,VFTO),可能损坏GIS内部绝缘盆子及二次侧变压器等邻近设备,因此抑制VFTO极为重要。现有学者经研究分析发现铁氧体磁环具有抑制效果好、便于加工...隔离开关开合闸时,会产生高幅值陡前沿的快速暂态过电压(Very fast transient overoltage,VFTO),可能损坏GIS内部绝缘盆子及二次侧变压器等邻近设备,因此抑制VFTO极为重要。现有学者经研究分析发现铁氧体磁环具有抑制效果好、便于加工和加装的优点,但未对磁环加装位置影响抑制效果做分析。由此针对某1000k VGIS,用ATP-EMTP仿真分析出对VFTO危害最严重的三个点:断路器、BUS5端部和BUS1左端,再分析铁氧体磁环加装位置不同抑制VFTO的效果。为铁氧体磁环进一步应用到工程实际中提供参考。展开更多
针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计...针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计算的有限元离散方程;其次,采用POD降阶算法改善传统瞬态计算中存在的条件数过大及方程阶数过高的问题;同时对于瞬态计算中的时间步长选择问题,提出适用于非线性问题的αATS变步长策略;然后,为验证方法的有效性,基于110 kV油浸式电力变压器绕组的基本结构建立二维八分区数值计算模型,同时将计算结果与基于110 kV绕组的温升实验结果进行对比。数值计算及实验结果表明,所提算法与全阶定步长算法在流场和温度场中的精度几乎相同,且流场计算效率提升约45倍,温度场计算效率提升约38倍,计算速度得到显著提高。这一点在温升实验中同样得到验证,说明该文所提算法的准确性、高效性及一定的工程实用性。展开更多
气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作,会产生特快速瞬态过电压(VFTO)和壳体电位升高(TEV)等问题。该研究旨在通过试验方法研究TEV和VFTO之间的关系,并分析TEV在GIS回路中的形成原因和传播规律。研究中,首先利用自制的TEV和VFTO测量系...气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作,会产生特快速瞬态过电压(VFTO)和壳体电位升高(TEV)等问题。该研究旨在通过试验方法研究TEV和VFTO之间的关系,并分析TEV在GIS回路中的形成原因和传播规律。研究中,首先利用自制的TEV和VFTO测量系统,在武汉特高压交流试验基地对GIS隔离开关操作时产生的TEV和VFTO波形进行了测量。从暂态波形时间对应角度分析,所有统计的时间偏差均在[-90μs,20μs]的区间内,证明了2者在时序上的对应关系;从幅值比例关系角度,使用Spearman相关系数分析,证明了TEV波形上的脉冲电压与隔离开关断口间的击穿电压满足正比单值函数关系。通过引入比例系数,分析了试验回路上不同位置处的TEV幅值,从试验角度验证了行波传输理论对TEV成因的解释。该研究还给出了通过少量现场试验确定某一位置最大TEV的方法,估算试验回路中可能出现的TEV最大值为51.37 k V,这一估算方法能够为TEV的理论分析和仿真计算提供支持。展开更多
基金Projects(40804027,41074085) supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(09JJ3048) supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province,ChinaProject(200805331082) supported by the Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education,China
文摘In large loop transient electromagnetic method(TEM),the late time apparent resistivity formula cannot truly reflect the geoelectric model,thus it needs to define the all-time apparent resistivity with the position information of measuring point.Utilizing very fast simulated annealing(VFSA) to fit the theoretical electromagnetic force(EMF) and measured EMF could obtain the all-time apparent resistivity of the measuring points in rectangular transmitting loop.The selective cope of initial model of VFSA could be confirmed by taking the late time apparent resistivity of transient electromagnetic method as the prior information.For verifying the correctness,the all-time apparent resistivities of the geoelectric models were calculated by VFSA and dichotomy,respectively.The results indicate that the relative differences of apparent resistivities calculated by these two methods are within 3%.The change of measuring point position has little influence on the tracing pattern of all-time apparent resistivity.The first branch of the curve of all-time apparent resistivity is close to the resistivity of the first layer medium and the last branch is close to the resistivity of the last layer medium,which proves the correctness of the arithmetics proposed.
文摘隔离开关开合闸时,会产生高幅值陡前沿的快速暂态过电压(Very fast transient overoltage,VFTO),可能损坏GIS内部绝缘盆子及二次侧变压器等邻近设备,因此抑制VFTO极为重要。现有学者经研究分析发现铁氧体磁环具有抑制效果好、便于加工和加装的优点,但未对磁环加装位置影响抑制效果做分析。由此针对某1000k VGIS,用ATP-EMTP仿真分析出对VFTO危害最严重的三个点:断路器、BUS5端部和BUS1左端,再分析铁氧体磁环加装位置不同抑制VFTO的效果。为铁氧体磁环进一步应用到工程实际中提供参考。
文摘针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计算的有限元离散方程;其次,采用POD降阶算法改善传统瞬态计算中存在的条件数过大及方程阶数过高的问题;同时对于瞬态计算中的时间步长选择问题,提出适用于非线性问题的αATS变步长策略;然后,为验证方法的有效性,基于110 kV油浸式电力变压器绕组的基本结构建立二维八分区数值计算模型,同时将计算结果与基于110 kV绕组的温升实验结果进行对比。数值计算及实验结果表明,所提算法与全阶定步长算法在流场和温度场中的精度几乎相同,且流场计算效率提升约45倍,温度场计算效率提升约38倍,计算速度得到显著提高。这一点在温升实验中同样得到验证,说明该文所提算法的准确性、高效性及一定的工程实用性。
文摘气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作,会产生特快速瞬态过电压(VFTO)和壳体电位升高(TEV)等问题。该研究旨在通过试验方法研究TEV和VFTO之间的关系,并分析TEV在GIS回路中的形成原因和传播规律。研究中,首先利用自制的TEV和VFTO测量系统,在武汉特高压交流试验基地对GIS隔离开关操作时产生的TEV和VFTO波形进行了测量。从暂态波形时间对应角度分析,所有统计的时间偏差均在[-90μs,20μs]的区间内,证明了2者在时序上的对应关系;从幅值比例关系角度,使用Spearman相关系数分析,证明了TEV波形上的脉冲电压与隔离开关断口间的击穿电压满足正比单值函数关系。通过引入比例系数,分析了试验回路上不同位置处的TEV幅值,从试验角度验证了行波传输理论对TEV成因的解释。该研究还给出了通过少量现场试验确定某一位置最大TEV的方法,估算试验回路中可能出现的TEV最大值为51.37 k V,这一估算方法能够为TEV的理论分析和仿真计算提供支持。
