档端横向位移激励下架空导线非同期摇摆分析

紧凑型架空导线非同期摇摆是导致相间风偏闪络事故发生的直接原因,然而相对于单相导线与绝缘子的风偏响应研究,不同相导线非同期摇摆的理论研究还较为缺乏,本质机理尚不明确。为探究架空导线非同期摇摆机理,以档端横向位移激励为研究切入点,建立了大风工况下存在档端位移激励的架空导线风偏摆动计算模型,推导得出模型稳态响应的非线性渐进解,直观展现了档端激励与导线响应之间的数学关系,分析了架空导线非同期摇摆的参变响应特性,并通过工程实例绘制了非同期摇摆时程响应曲线图与参变响应折线图。研究表明:档端横向位移激励能改变架空导线风偏运动的重力参数,可以导致不同相导线非同期摇摆现象的发生;架空导线动态响应幅值与档端位移激励幅值、水平张力呈正比,与档距、导线单位质量呈反比。

大风区接触网线路参数对附加导线舞动的影响

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风荷载,利用无条件稳定Newmark法以及荷载增量法,分析接触网线路参数对附加导线舞动及线间距离的影响规律,并给出相应的舞动防治措施。结果表明:40 m及更小档距对导线在低风速及高风速下的舞动均有明显的抑制效果;将附加导线运行张力提高至6.5 kN,导线阻尼比提高至1.5%及以上能有效降低两条导线的舞动剧烈程度;接触网附加导线的档距过大,运行张力及阻尼比过小,将导致导线舞动时悬挂点张力过大,易引起导线掉线、断线等事故;随附加导线档距减小、运行张力及阻尼比增大,线间最小距离呈递增趋势;不同线路参数下(档距、运行张力及阻尼比)附加导线舞动时线间最小距离均随风速增大出现减小趋势。本研究可为兰新高铁大风区段接触网附加导线舞动及线间放电的防治提供有效的理论依据。

基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数。文章提出一种基于鲸鱼优化算法(whaleoptimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。将架空导线温度值作为鲸鱼位置,利用IEEE标准计算对应的载流量,将其和额定载流量的差值作为适应度函数,通过迭代求解最优鲸鱼位置,作为最终的温度值计算结果。利用IEEE标准所提供的计算样例对所提方法进行有效性验证。实验对比WOA、粒子群优化算法(particleswarm optimization,PSO)和灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)3种启发式算法的性能,结果表明WOA算法的准确率相比PSO和GWO更高,对100组温度值计算结果的平均误差仅为0.00001℃,误差和仅为0.000982℃;同时WOA算法的运行时间更短,综合性能最优。

基于光纤传感稳态热容平衡模型的架空线路导线温度监测

架空线路温度监测过程中,受环境温度、日照等因素的影响,导致其监测数据失真,降低监测准确度。提出基于光纤传感器的架空线路导线温度监测方法。建立架空线路导线的稳态热容平衡模型,分析影响导线温度相关因素。通过光纤温度传感器得到热膨胀的反应系数,计算求得光纤布拉格光栅对温度变化的灵敏度系数,构建传感稳态热平衡方程。结合环境温度、风速和日照辐射等参数,利用导线温升公式计算出传感导线各部位热阻值,获得相对应温度监测数据,实现架空线路导线温度监测。实验结果表明,所提方法在不影响线路正常运行情况下,实验测得导线上表面、侧方位和下表面的温度分别为27.8℃、26.6℃和23.4℃,温度监测准确,误差小。

基于绿色现代数智供应链体系的架空绝缘导线采购价格预测

根据电网公司架空绝缘导线采购数据开展价格预测分析,对研究对象的重要原材料价格建立时间预测模型,预测原材料价格走势,并利用聚类分析和描述统计法找到最合适的企业信息。综合考量价格影响因素,提出净单价概念,拟合净单价与购买数量的线性关系,以此构建规划方程,得到最优的购买数量和最低净单价。根据不同的原材料、企业所在地址和最优规划模型确定最佳的采购方案,得到具有参考意义的采购价格,为公司的采购决策提供数智支撑。

解析铁道行业标准《电气化铁路刚性悬挂接触网汇流排及零部件》

为便于电气化铁路接触网专业人员准确理解和使用TB/T 3252—2022《电气化铁路刚性悬挂接触网汇流排及零部件》,介绍TB/T 3252—2022的修订背景、修订原则和主要修订内容,解析TB/T 3252—2022中增加的汇流排及零部件技术指标和相关检验项目等。TB/T 3252—2022的发布,为提高我国电气化铁路接触网用汇流排质量技术水平提供了必要的规范性文件。

工业污染区架空导线腐蚀状态评价及机理研究

通过工业污染区架空线路导线的外观形貌观察、腐蚀坑深度测量、抗拉强度、伸长率、扭转次数及电阻率等理化及电气试验,以及与同型号新导线检测结果的数值比对,探究导线腐蚀对其力学、导电及防腐性能的影响,另外,通过铝线及镀锌钢线的断口分析、腐蚀物成分、镀锌钢线的镀层厚度观测,研究工业污染环境下钢芯铝绞线的腐蚀机理及控制措施,提出了新的镀锌钢线锌层厚度检测评估方法,为架空输电线路腐蚀状态评价及运维检修策略提供技术依据。

基于CNN-LSTM模型的绝缘架空导线局部放电识别研究

绝缘架空导线相较于传统的裸露导线具有更好的绝缘性能,但当其掉到地上或被树枝等异物击中时,不会引起过电流,这使得标准保护设备往往难以检测到这些故障,而此类故障通常会引起局部放电(PD)现象。提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长期短期记忆神经网络(LSTM)的PD模式识别算法。该算法通过映射加权和学习参数矩阵赋予LSTM隐含状态不同的权重,从而减少历史信息的丢失并加强重要信息的影响作用,最终实现对PD活动的检测与识别。在VSB公开的ENET数据集上,提出的方法对正常类型和故障类型的识别精度分别达到了90.44%和90.33%,并与多种算法进行了比较,结果表明所提出的方法具有更高的识别精度。

一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法

当前风电场送出容量计算中只考虑了风速的影响没有考虑环境温度的作用,且对架空导线极限载流量的分析没有考虑风电特殊的工作环境,造成风电场线路输送资源的浪费,因此提出一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法,最大化开发利用风电资源。首先,在传统风机出力模型的基础上增加环境温度的影响,改进风机出力模型;然后,通过架空导线热平衡方程,建立考虑环境温度和风速共同影响的导线极限载流模型;最后,通过绘制风电场风机总出力曲面和导线极限载流曲面在环境温度和风速坐标系内的分布情况,将风机出力与导线极限载流特性进行匹配,得到风电场最大可允许的输出容量。仿真结果表明,相同导线截面的风电送出线路有一定的输送功率裕度,确定风电场极限输送容量、提高风电场的经济效益对指导风电场增容具有重要意义。

夏季运营环境下西宁市某型号架空导线温度场变化规律

特殊、多变的高寒区气候条件导致架空导线的温度场变化较大,影响导线丝温度变形和分层应力波动,进而引发疲劳断股问题。因此,开展在高原寒区运营环境下架空导线温度场变化规律研究具有重要意义。本文基于二维稳态热平衡控制方程,考虑输电导线内部钢芯和铝导线丝的接触构造及孔隙,建立一套架空导线径向温度场数值求解方法。将该方法应用于JL/G1A-630/55-48/7型钢芯铝绞线,研究其径向温度分布规律和在不同环境下架空导线的温度场变化规律。结果表明:导线内存在不容忽略的径向温度差,风速、光照强度及环境温度对架空导线温度场有较大的影响。

新型抗冰雪耐候平行集束架空电缆研制

为解决严苛环境下,尤其是北方冰雪环境下,架空线路面临的抗冰雪性能弱、承载能力不足及机械强度低下等问题,设计了新型抗冰雪耐候平行集束架空电缆。采用高强度平行集束结构和抗冰雪设计,导线横断面设计为类机翼结构,绝缘层与连筋在上表面形成相切的平面或微弧形接触面,并将加热元件嵌入连筋下方,有效减少冰雪在导线表面的附着,显著提高了融冰效率。同时,针对圆形导体的局限性,设计了铝合金异形导体及其加工工艺,结合型线分层微压缩绞合技术,将紧压系数提升至97%以上,外径缩小约5%,成本节省约1.5%,抗拉强度提高30%以上,显著提升了架空线路在复杂条件下的综合性能。研制的产品为复杂地理环境和气候条件下的电力输送提供了高效、经济且耐用的解决方案,对提升架空线路的整体性能具有重要意义。

高压架空导线电流与轴向温度关系计算的热路模型

不同电流时的高压架空导线轴向温度分布对输电系统安全运行具有重要意义。根据热平衡原理,提出了基于状态方程形式的轴向热路模型。为验证模型精度,设计了导线温度测量实验平台,利用接续管使实验导线轴向产生温度分布,在自然对流条件下对不同电流时的LGJ—400导线和LJG—240导线轴向温度进行了实测。利用线性回归方法,对模型中导热热阻和对流热阻进行了灰箱辨识。热阻辨识结果表明在环境条件相对稳定时,随着导线电流及平均实验数据所用时间窗长度的增加,导线导热热阻呈增大趋势,对流热阻呈减小趋势。通过求解轴向热路模型时域响应,得到了导线温度分布计算值。与实验结果对比表明,热路模型计算结果平均误差在3%以内,精度高于IEEE标准模型,能够用于计算自然对流下LGJ—400导线和LJG—240导线的轴向温度分布。

10kV架空绝缘导线防雷保护的措施研究

分析了10 kV配电网容易遭受雷击的原因和绝缘导线雷击断线的机理,计算了不同雷电流的感应雷电压值。研究了氧化锌避雷器、穿刺型防雷金具、可调式保护间隙和采用绝缘塔头及横担的防雷保护原理。运用ATPDraw软件仿真标准雷电压在配电网中引起的感应雷过电压波形,比较了防雷金具与防弧金具的优劣,针对不同绝缘子的保护间隙做了相关击穿性试验。分析表明,根据不同的配电环境和要求,合理选择其中的一种或几种相结合的防雷措施可以有效地降低架空绝缘导线的雷击故障率,从而为10 kV配电网的防雷提供了参考。

刚性接触网的研究综述及展望

刚性接触网以其接触线无张力、零部件少、净空要求低、维修量小等特点,被广泛应用于地铁隧道内。通过调研国内外刚性接触网的结构形式,发现国内使用的刚性接触网结构较为单一,刚性接触网的系统性和完备性的标准体系有待进一步建立。刚性接触网在使用过程中出现多为与时间相关的故障,其动力仿真和测试得到的弓网动力性能数据尚需进一步确认其有效性。从结构、故障、标准、仿真和测试5个方面归纳和总结刚性接触网的研究现状,对刚性接触网的未来发展给出一些建议。

架空导线用铝合金的机电性能及现状与发展

对国内常见的架空导线及其机电性能做了比较,提出了一种综合性能指标用于全面评价各种不同导线的机电性能,重点对全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线的发展及其优越性进行了评述,最后介绍了导线铝合金提高强度与导电性的国内外最新研究进展。

架空线路导线疲劳试验振动幅度的研究

架空输电线路微风振动极易引起导线的疲劳破坏,因此疲劳特性是导线最重要的机械力学性能之一。为考核导线疲劳性能,需要进行疲劳试验,但国际上还没有科学统一的试验方法和试验标准。大量工程试验表明,国内目前采用的试验方法存在着某些不足。该文根据疲劳试验导线振动的运动方程和疲劳试验的边界条件,推导出疲劳试验波幅振幅与线夹线股应力的关系式。并利用Miner累计损伤理论的W?hler安全边界曲线,提出一种导线疲劳试验振动量级的计算方法。试验研究结果表明,该计算方法能较好地应用到导线疲劳特性试验检测中。

10kV配电网架空绝缘导线雷击断线防护

分析了10kV配电网绝缘导线雷击断线机理,归纳出"疏导式"和"堵塞式"2种防护思路,介绍了基于2种防护思路研制的剥线型防弧金具、放电箝位柱式瓷/复合绝缘子、穿刺型防弧金具、穿刺型放电箝位柱式瓷/复合绝缘子、环形电极带外串联间隙金属氧化物避雷器和穿刺电极带外串联间隙金属氧化物避雷器6种防护产品的结构、特点、应用原则及现场应用情况。

基于电流集肤效应的改进磁滞和涡流损耗计算

针对Morgan公式中计算钢芯铝绞线磁滞和涡流损耗时,电流在导体中均匀分布的假设进行了改进,引入导体电流集肤效应的分布公式,设计了涡流和磁滞损耗试验方法,测量了抽取钢芯后的间隙型钢芯铝合金绞线的交直流电阻,与未抽钢芯时绞线的交直流电阻进行了对比,得到绞线的磁滞和涡流损耗,对计算方法进行了验证。结果表明,本算法在计算磁滞和涡流损耗时优于Morgan公式和JCS 0374算法。

基于内点法参数辨识的架空导线径向热路模型

为克服架空导线径向热参数难以理论计算的问题,基于径向导热时间常数及导线载流温升变化率两类热路参数,建立了状态方程形式的导线径向热路模型。利用模型响应构造了热路参数辨识的非线性目标函数,通过内点法求得参数辨识最优解。根据辨识结果建立了模型参数与载流量函数关系的拟合多项式。设计了架空导线径向温升实验平台,在自然对流条件下对LGJ–400导线温升过程进行了实测。研究结果表明:架空导线径向温差及各层导线载流温升变化率均随载流量的提高呈增大趋势,径向导热时间常数变化不呈明显单调性规律;所提模型的最大平均相对误差为2.12%,IEEE标准计算模型最大平均相对误差高达9.19%。故径向热路模型具有更高计算精度,可用于估计自然对流条件下的导线径向温度分布。

架空输电线非同期脱冰跳跃动张力实验研究

利用架空输电线脱冰跳跃实验系统,通过模型实验来研究架空线非同期脱冰跳跃的动张力特性。实验设计了从一端往另一端、从两端往档中以及从档中往两端等三种"开拉链"式非同期脱冰方式,研究3种"开拉链"式的非同期脱冰形式对导线动张力的影响,结果表明:在相同的脱冰速度下,从档中往两端的非同期脱冰方式将在导线中产生较大的动张力波动。针对从一端往另一端的"开拉链"式非同期脱冰,研究了脱冰速度对导线动张力的影响,结果表明:脱冰时间间隔为数十毫秒量级时,脱冰速度越快导线动张力的波动越剧烈;脱冰时间间隔为数百毫秒量级时,架空输电线脱冰跳跃动张力以近似斜直线的形式衰减,并相对平缓地过渡到该导线的静态张力水平。