应用电站设备宽频特性的过电压在线监测装置

过电压的监测和分析对现代电力供电系统有极其重要的意义。通过分析比较国内外现有过电压在线监测装置的特点,提出了一种新型的利用设备宽频传输特性的过电压在线监测方法,其原理是将电压互感器(TV)、二次电缆和分压器等二次设备看作相互级联的二端口网络,通过有理函数逼近建立了其传输参数模型;基于该模型,可由二次设备输出端口的电压信号,应用离散Fourier变换反演计算得到TV高压端口即高压母线上的过电压信号。同时应用该方法设计了在线监测装置的硬件结构电路,开发了软件运行程序,在实验室搭建了该过电压监测装置并建立了该装置的整体计算模型,计算结果与实测数据的比较验证了监测方法和监测装置的可行性和有效性。

基于改进矢量匹配法的变压器铁芯频变涡流模型

针对变压器建模中铁芯涡流的频变问题,基于改进的矢量匹配法建立了变压器铁芯的频变涡流模型。从铁芯叠片涡流阻抗表达式出发,用改进的矢量匹配法对其进行拟合,拟合带宽为10 Hz^10 MHz,并给出了拟合误差分布。在此基础上用电路综合的方法建立了其6阶电路模型;最后通过与现有实现方式进行误差对比,最大误差从10.48%降低到0.17%,提高了模型的准确性。结果表明,该方法简便、准确,使用该方法可提高变压器宽频建模的准确性,同时为变压器铁磁谐振等相关建模问题提供参考。

极不均匀电场中电晕放电紫外成像图像参量变化特性研究

根据放电紫外成像的原理,利用数字图像处理算法分割提取了紫外图像中放电光斑区域,定义了"光斑面积"参数,利用该参数用于量化放电。研究了棒-板间隙电晕放电时的紫外图像,得到了光斑面积与紫外成像仪的观测距离、仪器增益两者之间的关系曲线并进行了理论上的分析,研究了光斑面积与放电电信号之间的关系,得到了光斑面积与放电脉冲幅值、累计放电量之间的关系曲线。分析表明光斑面积随观测距离、仪器增益和放电强度有着较好的变化规律,为量化放电提供了一种新的思路和方法。

荷电沙尘对棒-板短空气间隙工频击穿电压影响的试验研究

为研究真实风沙环境下带电沙尘对输电线路外绝缘特性的影响,基于固体颗粒荷电理论设计了一套沙尘荷电模拟试验系统,该系统包括风沙模拟装置、沙尘荷电装置以及棒-板间隙放电装置,可模拟真实的风沙环境。应用该系统研究了棒-板短空气间隙在风沙环境下荷电沙尘对间隙工频击穿电压的影响,对风速、风沙荷电、荷电极性等因素对棒-板空气间隙工频击穿电压的影响规律开展了试验研究,研究表明:风的作用会使棒-板间隙的击穿电压增大;沙尘以及沙尘荷电对棒-板间隙击穿电压的影响与间隙距离有关。

基于Mel时频谱-卷积神经网络的变压器铁芯夹件松动故障声纹模式识别

铁芯的振动噪声与其紧固状况密切相关,对变压器铁芯松动故障进行声纹特性分析和故障诊断研究是实现电力变压器在线监测的重要内容。提出了一种基于Mel时频谱-卷积神经网络的变压器铁芯松动声纹识别方法。首先提出了基于Mel时频谱的噪声样本处理方法;然后搭建了铁芯夹件松动故障模型,对铁芯在不同松动程度与不同松动模式下的噪声信号进行研究,分析了噪声信号的频域特征;最后构建了Mel时频谱-卷积神经网络变压器铁芯松动声纹识别模型,以Mel时频谱降维处理后的噪声数据,作为深度学习的数据集,实现了铁芯松动故障的准确识别。可为变压器铁芯夹件松动故障诊断以及电网主设备的数据深度挖掘提供参考。

考虑层间效应的复磁导率铁芯频变模型

现有变压器铁芯模型的建立通常未能充分考虑层间效应的影响,针对该问题,建立了考虑层间效应的铁芯复磁导率2维模型,推导了基于该复磁导率的铁芯频变阻抗表达式。在此基础上应用改进矢量匹配法对铁芯频变阻抗表达式进行了有理函数逼近,然后应用电路综合方法建立了铁芯的6阶Foster电路模型。将所建模型与未考虑层间效应的复磁导率一维模型进行了对比分析,结果表明:考虑层间效应的2维模型所得阻抗值相比一维模型所得阻抗值要低,根据铁芯参数不同,其差值约为1.3%~4%。因此,建模时有必要考虑层间效应。论文研究为基于FRA的变压器绕组准确建模打下了基础,同时也可为变压器宽频建模提供参考。

线路走廊防雷技术的研究

针对辽宁地区220 kV及以上电压等级的线路近年水雷击跳闸数据进行分析,通过对地形因素、档距因素等的理论分析和数学统计,分析了地形、档距对线路避雷器使用效果的影响,找到了线路雷击跳闸的薄弱环节,为输电线路防雷避雷器的装设地点提供了依据。

等离子体表面梯度硅沉积对环氧树脂电气性能的影响

环氧树脂作为常见的绝缘材料,在高压直流电场作用下易在其表面积累电荷,发生电场畸变,导致材料绝缘性能下降,影响电力系统运行可靠性。为改善气固界面的电荷特性和绝缘性能,在大气压等离子体射流技术的基础上,对环氧树脂表面进行等离子体梯度硅沉积处理。对改性前后环氧树脂表面理化特性、表面电导率、表面电荷消散和沿面耐压特性进行了多参数测量。实验结果表明,梯度改性对材料表面的物理形貌和化学组分均有明显影响,不同区域的电导率实现了梯度分布,加快了表面电荷消散速度,表面陷阱能级变浅;梯度改性后的样品沿面闪络电压提升幅度可达30.16%。通过等离子体表面梯度硅沉积处理能够改善环氧树脂表面电气性能,在高压直流设备的绝缘设计方面具有广阔的应用前景。