基于坡印亭矢量的特高压覆冰导线无功功率损耗计算

特高压交流输电线的无功补偿是其稳定运行的保障,覆冰不仅本身会改变输电导线参数引起无功功率变化,还会状不规则和弧垂对导线参数的影响问题,提出了基于坡印廷矢量的能量传输表征模型计算复杂情况下输电线的无功功率损耗。模型采用沿能流方向的空间步进频域有限差分法计算长距离输电线周围空间的电磁场,进而得到输电线电磁功率流在三维空间的传播情况,最终得出输电线的无功功率变化规律。针对南方输电线常见的雨凇覆冰分别计算了覆冰形状、厚度及弧垂对10 km输电线无功功率的影响规律。考虑弧垂时,884 mm2截面积的椭圆覆冰的无功损耗相对于无覆冰时增加了1.34%。该方法从"场"的角度计算输电导线覆冰时的无功功率,解决了覆冰输电线的线路参数计算难的问题,为特高压输电线的安全运行提供了分析方法。

甲烷-空气最小点火能与耦合系数的计算及应用

针对一种可以用于检测非金属制品在矿井下工作安全性的静电火花检测系统,研究了计算该系统中甲烷-空气引爆的最小点火能量的数学物理模型。并根据该检测系统的结构,提出了点火系统点火前后的电磁能量计算方法。通过计算系统点火前的电磁能量与最小点火能量,计算出检测样品被粉尘摩擦后的带电量,得出了点火能量耦合系数阈值与电荷阈值。结果表明,点火能量耦合系数阈值随电压升高而减小,随电极间距的增大而增大。以静电检测系统为例,当电极间距由1mm增大到5mm时,耦合阈值从0.416 3增加到0.769 1。同时,电荷阈值亦随电极间距增大而增大。研究结果可为进一步检测材料摩擦起电属性以及制定相关安全标准提供参考。