配电网间歇性重燃电弧模型的建立与断续弧光接地故障特征分析研究 被引量：2

1

作者 张彪 周申培 +4 位作者 吴细秀 侯博文 侯慧 邱进 丁心志 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2207-2217,I0116-I0120,共16页

电弧间歇性重燃是配电网单相接地故障最显著的特征。现有的电弧模型甚少考虑电弧间歇性重燃特性,导致无法精确描述断续弧光接地特征,进而影响继电保护动作。为此,论文提出一种间歇性重燃电弧模型的建立方法,并在此基础上对断续弧光接地... 电弧间歇性重燃是配电网单相接地故障最显著的特征。现有的电弧模型甚少考虑电弧间歇性重燃特性,导致无法精确描述断续弧光接地特征,进而影响继电保护动作。为此,论文提出一种间歇性重燃电弧模型的建立方法,并在此基础上对断续弧光接地故障特征进行了分析。弧道阻抗的随机变化是电弧间歇性重燃的重要标志,故论文重点围绕弧道阻抗变化的随机性和重燃时间间隔的随机性开展间歇性重燃电弧模型的研究。黑盒电弧模型中,Cassie-Mayr联合模型能完整的描述电弧电流从大电流到小电流的变化过程,但存在从大电流变化为小电流的判据模糊,转换过程突变的问题。为此,论文通过引入连续过渡函数解决上述问题。同时,为描述弧道电阻的变化特性,利用Fermi函数对联合模型中Mayr模型和Cassie模型进行权重分配。以改进的Cassie-Mayr单次燃弧模型为基础,根据工频熄弧理论,通过设置燃弧时间长短表征间歇性重燃的随机性,从而建立了间歇性重燃电弧模型。利用该模型,对典型10kV配电网单辐射型网架结构的接地故障进行模拟仿真,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)和小波包分析提取了不同条件下故障电压、电流、高次谐波、零序分量以及频率分布等故障特征。研究结果表明:改进后Cassie-Mayr联合模型不但解决了电弧电流从大电流到小电流的转换突变问题,且不同模型权重占比的分配更能准确地表征实际燃弧弧道阻抗变化的随机性;通过设置电弧燃弧时间长短,准确地描述间歇性重燃的随机性;电弧断续时刻为非整数周期下的过电压、过电流幅值高于整数周期;电缆线路增大了故障线路电流,过电流可达3.81~7.20pu,不利于熄弧;大电流系统故障相零序电流主频在0~400Hz,小电流系统故障相零序电流主频在1200~1600Hz。 展开更多

关键词 配电网 单相接地故障 间歇性重燃电弧模型 中性点接地 小波包分析

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SF6/N2混合气体介质条件下GIL管道气室结构多目标优化研究

2

作者 李鹏洋 吴细秀 +3 位作者 徐思恩 孟培培 侯慧 李黎 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1944-1957,共14页

小型化、环保化是电气设备发展的必然趋势,为此开展了以减小气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)管道结构尺寸为目的的多目标优化研究。提出了GIL气室内绝缘判断依据,建立了评估GIL气室绝缘裕度的多物理场耦合模型... 小型化、环保化是电气设备发展的必然趋势,为此开展了以减小气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)管道结构尺寸为目的的多目标优化研究。提出了GIL气室内绝缘判断依据,建立了评估GIL气室绝缘裕度的多物理场耦合模型,分析了GIL管道结构参数对绝缘、温升性能的影响,提取了GIL结构尺寸优化参数。在考虑GIL气室的绝缘性能、温升性能和尺寸优化成本的基础上,开展管道结构多目标优化研究。通过多项式响应面模型拟合了结构参数与GIL场强、温升之间的函数关系,并确定了优化目标和相应的约束条件,采用NSGA-Ⅱ算法对结构参数进行寻优计算。结果表明:通过优化,GIL管道尺寸减小了10%,气室内的绝缘裕度提升了6%,温升下降了19.6%,相应的材料成本也降低了34.6%,整体优化效果良好。该研究为GIL小型化发展提供有益参考。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路 内绝缘水平 响应面模型 NSGA-Ⅱ 多目标优化

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基于测量导纳变化的微电网群联络线保护方案 被引量：3

3

作者 张凡 牟龙华 邱进 《电力工程技术》 2019年第1期67-74,共8页

当多个相邻微电网之间通过低压配电线路互联互供时,则形成微电网群。微电网群内部联络线故障时,方向不定的网络潮流,易变的拓扑结构以及多样的逆变式分布式电源控制策略等因素,给微电网群的保护带来了挑战。文中根据微电网群系统故障前... 当多个相邻微电网之间通过低压配电线路互联互供时,则形成微电网群。微电网群内部联络线故障时,方向不定的网络潮流,易变的拓扑结构以及多样的逆变式分布式电源控制策略等因素,给微电网群的保护带来了挑战。文中根据微电网群系统故障前后线路电压和电流的分布特点,提出一种以母线测量导纳量变化量为判据的微电网群内部联络线保护新方案。该方案采用故障前后联络线两端测量导纳的幅值变化为初步判据,选出疑似故障线路,并结合疑似线路两侧导纳相角差的变化实现故障线路识别。该方法原理简单,易于整定,具有较高的灵敏度和可靠性。利用PSCAD/EMTDC进行算例验证,结果证实了该方案的正确性和可靠性。 展开更多

关键词 微电网群 逆变型分布式电源 联络线 保护方案

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SF_(6)/N_(2)介质条件下GIS隔离开关操作动态击穿特性研究及其操作过电压的计算 被引量：1

4

作者 吴细秀 李园芳 +4 位作者 杨馨 吴士普 邱进 侯慧 王欢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1742-1751,I0095,I0096-I0098,共14页

从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究... 从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究。SF_(6)/N_(2)混合气体的击穿特性是过电压计算的基础。研究表明:SF_(6)/N_(2)混合气体临界击穿电压与其气体密度分布呈线性关系。为此,该文建立多物理场耦合模型,采用场计算的方法分析SF_(6)/N_(2)混合气体在隔离开关操作过程中的动态击穿特性。同时为模拟隔离开关的动态操作过程,采用了动网格划分技术。随后对不同条件下混合气体的击穿电压进行了数据拟合工作,并采用拟合优度和显著性检验对拟合函数进行评价,最终采用二次多项式函数进行了拟合。在上述研究基础上,利用混合气体动态击穿特性和重燃判据建立了SF_(6)/N_(2)混合气体放电模型,并根据混合气体动态击穿特性解决了混合气体单次放电模型中上升时间常数的计算问题。最后以典型的550kVGIS间隔回路为例对SF_(6)/N_(2)混合气体介质气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)隔离开关操作过电压进行了计算。计算结果表明:绝缘强度相同的SF_(6)/N_(2)混合气体与纯SF_(6)在隔离开关操作过程中重复击穿产生的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及幅值相似且击穿次数相同;0.6MPa气室压强条件下,SF_(6)/N_(2)混合气体中SF_(6)体积占比从20%增加至40%时,隔离开关击穿次数及开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间均可减少50%左右;30%SF_(6)体积占比条件下,气室压强从0.6MPa增加到0.8MPa时,隔离开关击穿次数减少一半、开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间缩短30%左右。 展开更多

关键词 GIS隔离开关 SF_(6)/N_(2)混合气体 动态击穿特性 VFTO_(SF6)/N_(2)

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特高压输电线路对邻近对空情报雷达站影响分析与实验研究 被引量：10

5

作者 刘兴发 干喆渊 +2 位作者 李妮 张建功 张业茂 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3299-3306,共8页

为了防护特高压输电线路对邻近对空情报雷达站的电磁干扰,分析了雷达阵地对特高压线路的距离要求,提出了特高压线路对雷达波的遮蔽损耗估算模型,在锡盟—山东特高压工程实测了线路带电和不带电时的无线电噪声,并在线路一侧距离线路1 66... 为了防护特高压输电线路对邻近对空情报雷达站的电磁干扰,分析了雷达阵地对特高压线路的距离要求,提出了特高压线路对雷达波的遮蔽损耗估算模型,在锡盟—山东特高压工程实测了线路带电和不带电时的无线电噪声,并在线路一侧距离线路1 660 m处布置发射天线,线路另一侧20～350 m高度采用多旋翼无人机机载天线和频谱仪接收信号,频率范围80～3 200 MHz,实测线路对电磁波的遮蔽损耗。结果表明：交流特高压线路在80～1 000MHz的无线电噪声与背景值相当,线路带电前后没有明显一致性差异,不会干扰雷达信号接收;特高压线路对电磁波的遮蔽损耗在–5.2～2dB之间,最低导线下方区域损耗为–5.2～2dB,导线遮蔽区域损耗为–2.2～1.8dB,在P波段和经验公式估算接近,最高导线以上区域损耗迅速减小至背景波动,随着频率的增加,遮蔽损耗减小。应根据雷达类型确定特高压线路与雷达站的防护间距,米波雷达由阵地要求和遮蔽角确定防护间距。L和S波段雷达根据天线的仰角保证电磁波不遮蔽来确定防护间距;可通过降低线路高度、提高雷达天线、利用有高程差的有利地形来降低特高压线路对雷达的电磁影响。 展开更多

关键词 特高压输电线路 对空情报雷达站 电磁干扰防护 电磁波遮蔽损耗 防护间距

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GIS母线潜伏性故障电场劣化特性与故障概率预测研究 被引量：4

6

作者 吴细秀 冷宇宽 +3 位作者 庞文龙 吴士普 侯慧 李黎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期3018-3028,共11页

气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)故障统计分析表明:GIS故障以内绝缘为主且具有潜伏性特征。为分析潜伏性故障对GIS造成的危害,选取电场劣化率为衡量指标,建立GIS内绝缘电场劣化计算模型,分析了金属尖端、金属颗粒、绝缘... 气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)故障统计分析表明:GIS故障以内绝缘为主且具有潜伏性特征。为分析潜伏性故障对GIS造成的危害,选取电场劣化率为衡量指标,建立GIS内绝缘电场劣化计算模型,分析了金属尖端、金属颗粒、绝缘子气隙几种典型潜伏性故障的电场劣化特性。在此基础上,采用相关分析法定量分析了潜伏性故障对内绝缘的危害程度,结果表明金属尖端对内绝缘危害最大,绝缘子气隙次之,金属颗粒最小。对工程应用而言更关心故障潜在发生的概率,为此采用中心极限定理对危害最大的金属尖端进行了故障概率估算,结果表明尖端故障概率高达20.33%,潜在危害巨大,必须采取措施对其进行严格限制。为此给出了限制潜伏性故障的措施。综上,论文的研究为揭示潜伏者故障特征与危害,限制其发展提供有益参考。 展开更多

关键词 GIS 潜伏性故障 电场劣化 相关分析 故障概率估算

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考虑最佳VFTO抑制效果的螺旋管式阻尼母线电感特性研究 被引量：3

7

作者 吴细秀 冯晓彤 +5 位作者 胡云枫 完朋朋 王翰 冯宇 王欢 侯慧 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2812-2822,共11页

为解决螺旋管式阻尼母线(下简称阻尼母线)的设计问题,文章开展阻尼母线最佳抑制效果与阻尼母线电阻与电感的配合关系研究,通过对特快速暂态过压(very fast transient overvoltage,VFTO)幅值和波前陡度抑制效果的分析,得到最佳抑制效果... 为解决螺旋管式阻尼母线(下简称阻尼母线)的设计问题,文章开展阻尼母线最佳抑制效果与阻尼母线电阻与电感的配合关系研究,通过对特快速暂态过压(very fast transient overvoltage,VFTO)幅值和波前陡度抑制效果的分析,得到最佳抑制效果时电阻、电感参数的配合范围。因电感值决定了母线的加工方式,故重点讨论了电感的计算方法和影响电感大小的因素。分析高频和低频条件下螺旋管式阻尼母线磁链铰链情况的基础上,得到了采用场计算法来计算电感的具体实现方法。文章对特快速暂态过电流(very fast transient current,VFTC)波形进行拟合,并将其作为电感计算的激励。为得到频率、材料、匝距、匝数等因素对阻尼母线电感特性的影响,计算不同影响因素下阻尼母线的电感,采用最小二乘法对高频电感计算的离散结果进行拟合,并确定550kV电压等级最佳VFTO抑制效果下阻尼母线电感的取值范围。完成上述工作后,以550kV气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)中加装的阻尼母线为例,对电阻和电感的匹配原则进行验证,分析了加装阻尼母线后VFTO的抑制效果,结果表明:R与L进行最佳参数配合条件下,可将VFTO的幅值从1.417降到0.8pu,波前陡度降低6kV/ns左右,击穿次数从11次降低到8次。 展开更多

关键词 螺旋管式阻尼母线 抑制 电感 场计算 VFTO

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特高压交流输电线路跨越500kV塔顶带电作业电场特性及安全防护研究 被引量：25

8

作者 霍锋 卢威 +3 位作者 黄道春 南敬 邱志斌 黄从鹏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期349-355,共7页

为掌握1000 kV特高压交流双回输电线路跨越500 kV交流线路时,下侧500 kV线路杆塔检修区域电场分布特性,支撑垂直跨越距离的合理配置和人员安全防护,建立交叉跨越杆塔及线路三维电场模型,系统分析了跨越交叉角、跨越高度、偏移距离等条... 为掌握1000 kV特高压交流双回输电线路跨越500 kV交流线路时,下侧500 kV线路杆塔检修区域电场分布特性,支撑垂直跨越距离的合理配置和人员安全防护,建立交叉跨越杆塔及线路三维电场模型,系统分析了跨越交叉角、跨越高度、偏移距离等条件对下侧杆塔检修区域的空间及带电作业人体表面电场影响。研究结果表明,跨越距离为16 m时,30?交叉角与90?交叉角对比,下侧500 kV塔顶最大场强增大63.1%;在实际工程交叉跨越设计时,建议跨越角度选择垂直跨越;如需在60°和30°交叉角跨越时,检修区域作业人员应佩戴屏蔽面罩。 展开更多

关键词 特高压输电线路 交叉跨越 电场分布 带电作业

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SF6混合气体及替代气体研究进展 被引量：90

9

作者 颜湘莲 高克利 +4 位作者 郑宇 李志兵 王浩 何洁 刘焱 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1837-1844,共8页

SF6气体性能优异,广泛用于电气设备中,但其温室效应严重,被列为国际上限制使用的气体之一。国内外研究人员寻求替代SF6的环保气体,对SF6混合气体及替代气体开展了大量研究,取得了较大的研究进展。分析了SF6混合气体的绝缘、灭弧和理化... SF6气体性能优异,广泛用于电气设备中,但其温室效应严重,被列为国际上限制使用的气体之一。国内外研究人员寻求替代SF6的环保气体,对SF6混合气体及替代气体开展了大量研究,取得了较大的研究进展。分析了SF6混合气体的绝缘、灭弧和理化特性及其分层分布特性,提出了混合气体检测、充气和回收等关键技术方案,表明SF6混合气体具有推广应用价值。针对不含SF6的替代气体,总结了CO2、N2和干燥空气等常规气体的特性及应用,探讨了新环保气体CF3I、c-C4F8、C5F（10）O和C4F7N的研究现状及存在的问题,综述了新环保气体设计取得的进展,同时指出了环保绝缘气体设备面临的技术问题。最后,给出了环保气体未来的研究方向,包括推广SF6混合气体设备,研制采用C5F（10）O或C4F7N的更高电压等级电气设备,及采用理论化学计算方法设计性能优异的SF6替代气体等,以期推动SF6替代技术快速发展。 展开更多

关键词 SF6 混合气体 替代气体 电气设备 环保气体

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环保气体绝缘管道技术研究进展 被引量：43

10

作者 高克利 颜湘莲 +3 位作者 刘焱 王宝山 胡世卓 李志闯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期3-20,共18页

为了解决SF6气体的温室效应,有必要研究替代SF6绝缘的环保气体绝缘管道(GIL)技术,以期提升设备的环保效益。该文从环保绝缘气体的分子设计和合成制备、环保绝缘气体绝缘性能及其气固相容性、1100kV环保GIL研制与运维技术三方面,总结国... 为了解决SF6气体的温室效应,有必要研究替代SF6绝缘的环保气体绝缘管道(GIL)技术,以期提升设备的环保效益。该文从环保绝缘气体的分子设计和合成制备、环保绝缘气体绝缘性能及其气固相容性、1100kV环保GIL研制与运维技术三方面,总结国内外研究所取得的进展,提出新环保气体的优化取代和杂化设计方法,确定C4F7N混合气体设备的绝缘设计依据,设计出1100kV环保GIL支撑绝缘子和管道样机,建立环保GIL运维技术。梳理出环保GIL技术待解决的关键问题,包括性能接近或优于SF6的新环保气体合成和制备技术,C4F7N混合气体的灭弧与介质恢复特性,以及环保GIL的运维检修策略等,以期全面掌握C4F7N环保绝缘气体及其应用于设备的关键技术,为环保电气设备的研制和运行提供有益的参考。 展开更多

关键词 环保气体绝缘管道 分子设计 绝缘性能 相容性 运维技术

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GIS局部放电检测天线本体和巴伦共面柔性小型化特高频天线传感器研究 被引量：9

11

作者 张国治 韩景琦 +2 位作者 刘健犇 陈康 张硕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1064-1075,共12页

针对变电站气体绝缘组合电器(GIS)绝缘缺陷局部放电(PD)高灵敏监测需求,以及现有刚性基底特高频(UHF)天线传感器内置安装的复杂工艺和内置后存在破坏设备内部电场分布的风险问题,该文提出柔性特高频传感技术。设计了一款柔性UHF螺旋天... 针对变电站气体绝缘组合电器(GIS)绝缘缺陷局部放电(PD)高灵敏监测需求,以及现有刚性基底特高频(UHF)天线传感器内置安装的复杂工艺和内置后存在破坏设备内部电场分布的风险问题,该文提出柔性特高频传感技术。设计了一款柔性UHF螺旋天线传感器,采用正弦波加载的方式以及提高天线本体间隙比的方式实现了天线本体小型化,同时巴伦与天线本体共面,大幅减小了天线整体体积,设计的柔性天线直径为150 mm,较未小型化径向距离缩小了25%。仿真和网分实测结果表明:在610 MHz~3 GHz频带范围内,柔性天线在弯曲半径为0 mm、100 mm、200 mm时的电压驻波比(VSWR)≤3.5;在790 MHz~1.8 GHz频段内VSWR≤2。最后利用搭建GIS典型缺陷局部放电模拟试验平台对设计的柔性天线进行PD检测性能实测。结果表明,设计的柔性天线在不同弯曲程度下均能有效检测到PD信号,具有较高的信噪比。 展开更多

关键词 气体绝缘组合电器 局部放电 特高频柔性天线 小型化 间隙比

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基于误差传递方程的离子流场迎风有限元高精度计算方法 被引量：4

12

作者 程启问 万保权 +1 位作者 张建功 邹军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4432-4438,共7页

为快速稳定地计算高压直流输电线路下的离子流场分布,T.Takuma提出迎风有限元方法。该方法计算格式简单,但计算精度较低,为解决该问题,提出一种基于误差传递方程的修正方法,通过使用迎风有限元方法求解误差传递方程,对连续性方程的解进... 为快速稳定地计算高压直流输电线路下的离子流场分布,T.Takuma提出迎风有限元方法。该方法计算格式简单,但计算精度较低,为解决该问题,提出一种基于误差传递方程的修正方法,通过使用迎风有限元方法求解误差传递方程,对连续性方程的解进行修正。数值算例表明,该文方法能够改善空间离子流场通量守恒特性,提高计算结果的精度。该文提供了一种通过显式差分格式的计算量获得高精度计算结果的思路,可推广应用于其他物理场的计算。 展开更多

关键词 离子流问题 迎风差分格式 误差传递方程 恢复技术

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±1100kV以上电压等级直流输电技术研究 被引量：41

13

作者 谷琛 李鹏 +7 位作者 何慧雯 谢莉 陈秀娟 黄瑞平 丁玉剑 王晰 程焕超 汤浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期6745-6753,共9页

随着国家"一带一路"战略构想的提出,中国可能存在与周边国家跨国联网、跨区联网和国内远距离输电的情况。基于提升输电能力和节省输电走廊的考虑,有必要开展是否提高特高压直流电压等级的前期论证。该文在±800kV和±... 随着国家"一带一路"战略构想的提出,中国可能存在与周边国家跨国联网、跨区联网和国内远距离输电的情况。基于提升输电能力和节省输电走廊的考虑,有必要开展是否提高特高压直流电压等级的前期论证。该文在±800kV和±1100kV直流输电技术的基础上,研究了主接线设计、过电压与绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境和雷电防护等关键技术在电压等级提升到±1500kV、±1650kV两个备选电压等级后面临的问题,并对换流变压器等关键设备的制造可行性进行了分析。研究结果可为未来输电工程的电压等级选择提供技术支撑。 展开更多

关键词 特高压直流输电 主接线设计 过电压与绝缘配合 外绝缘 电磁环境 雷电防护 关键设备 制造可行性

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GIS变电站开关操作瞬态电磁骚扰研究进展 被引量：29

14

作者 陈维江 赵军 +7 位作者 边凯 王德林 万保权 周泽昕 张建功 滕子涵 张晓莉 李志兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期4935-4948,共14页

随着智能变电站的发展,GIS开关操作瞬态电磁骚扰问题更加突出,需要引起重视。该文介绍了国内外在GIS开关操作瞬态电磁骚扰试验、仿真和防护3个方面的研究进展,分析存在的问题,并给出解决思路。试验研究方面:建议采用光学效应传感器测量... 随着智能变电站的发展,GIS开关操作瞬态电磁骚扰问题更加突出,需要引起重视。该文介绍了国内外在GIS开关操作瞬态电磁骚扰试验、仿真和防护3个方面的研究进展,分析存在的问题,并给出解决思路。试验研究方面:建议采用光学效应传感器测量以解决D-DOT和B-DOT传感器低频带宽的不足;研制GIS隔离开关操作骚扰试验平台,可开展就地化保护装置端口的电磁骚扰测量。仿真研究方面:建议完善GIS套管模型以计及辐射损耗和对波形的调制作用;建议发展基于全波模型的地电位差传导骚扰和空间电磁场仿真。防护研究方面:推荐了互感器二次中性点和二次电缆屏蔽层的接地方式;建议在制定就地化保护装置电磁兼容抗扰度标准之前,可以基于GIS隔离开关操作骚扰试验平台开展抗扰度试验。 展开更多

关键词 电磁骚扰 开关操作 GIS变电站 电磁兼容 抗扰度试验

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电力变压器振动噪声分析及其有源降噪 被引量：24

15

作者 钟思翀 祝丽花 +2 位作者 王前超 张建功 王延召 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期11-21,共11页

电力变压器运行过程常由于电网波动引起谐波输入,从而对其运行振动噪声产生明显影响。振动噪声的变化将对周边环境、电力变压器使用寿命产生影响。为了模拟电网中存在谐波的情况,需要在工频正弦激励中叠加谐波激励。为了探究电力变压器... 电力变压器运行过程常由于电网波动引起谐波输入,从而对其运行振动噪声产生明显影响。振动噪声的变化将对周边环境、电力变压器使用寿命产生影响。为了模拟电网中存在谐波的情况,需要在工频正弦激励中叠加谐波激励。为了探究电力变压器在谐波激励下的服役磁特性、电磁振动与声场分布,该文改进了磁特性测量装置,开展了不同谐波下铁心硅钢片磁化特性与磁致伸缩特性的测量,并基于测量数据对电力变压器进行电磁振动数值计算分析;考虑铁心磁致伸缩效应,对电力变压器进行谐波激励下磁场、机械场、声场的计算,得到磁场、声场、铁心振动结果,并与工频正弦激励计算结果进行对比分析,总结谐波输入对铁心电磁振动的影响;采用有源降噪分析方法,研究降噪后电力变压器周围声场分布与频率特性,证明有源降噪的可行性。 展开更多

关键词 谐波 服役磁特性 磁致伸缩 振动噪声 有源降噪

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特高压同塔双回线路产生的“100 Hz”纯声驻波研究 被引量：5

16

作者 路遥 张业茂 +2 位作者 刘震寰 刘健犇 齐晓曼 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2261-2267,共7页

输电线路产生的＂100 Hz＂纯声（嗡嗡声）在雨天比较突出,在线路经过高海拔区域时有增加的风险。为了使居民区尽可能地避开＂100 Hz＂纯声驻波的波峰区域,对特高压同塔双回线路＂100 Hz＂纯声的分布规律进行了研究。采用美国EPRI提出的... 输电线路产生的＂100 Hz＂纯声（嗡嗡声）在雨天比较突出,在线路经过高海拔区域时有增加的风险。为了使居民区尽可能地避开＂100 Hz＂纯声驻波的波峰区域,对特高压同塔双回线路＂100 Hz＂纯声的分布规律进行了研究。采用美国EPRI提出的大雨条件下＂纯声＂声功率产生量,考虑了地面的反射和各相导线产生的声波之间的干涉,建立了输电线路＂100 Hz＂纯声的计算模型,获得了特高压同塔双回输电线路产生的＂100 Hz＂纯声的驻波分布规律;对大雨条件下,＂100 Hz＂纯声的测试数据进行了统计分析,并与计算结果进行了比较。研究结果表明：与A计权声级不同,同塔双回线路逆相序排列时,线路横断面上的＂100 Hz＂纯声分布不对称;幅值振荡缓慢衰减;距离线路较近时,相邻波峰之间距离较小;距离线路较远时,相邻波峰之间距离逐渐增大;距离线路边相数百m后,才会单调下降。 展开更多

关键词 UHV AC 1 000 KV 同塔双回输电线路 100 Hz纯声 驻波

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磁通补偿型串联有源电力滤波器电流振荡原因及解决方法 被引量：3

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作者 刘健犇 代少君 +3 位作者 曾文君 龚曦 路遥 张业茂 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3325-3334,共10页

以现有的基于磁通补偿原理的串联混合型有源电力滤波器为例,首先介绍其基本工作原理以及反相基波、同相谐波电流指令的获取方法,接着给出了电流控制环节中加入同相谐波指令后出现的电流振荡现象和波形。以二阶Butterworth低通信号滤波... 以现有的基于磁通补偿原理的串联混合型有源电力滤波器为例,首先介绍其基本工作原理以及反相基波、同相谐波电流指令的获取方法,接着给出了电流控制环节中加入同相谐波指令后出现的电流振荡现象和波形。以二阶Butterworth低通信号滤波器为例,分析了低通滤波器对谐波和间谐波的响应特性。然后,建立了有源滤波电路的微分方程,从微分方程的通解形式解释了实验中出现的有源滤波器电流振荡现象的本质就是有源滤波器对间谐波失稳。最后,提出了若干改进措施,以仿真和试验验证了文中理论分析的正确性。 展开更多

关键词 串联混合有型有源电力滤波器 间谐波 BUTTERWORTH滤波器 变压器等效电阻 前馈控制

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超高海拔地区1000kV变电站导线连接金具防晕型结构设计与优化

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作者 张军 刘鹏 +4 位作者 滕文涛 李瑶琴 谢梁 彭宗仁 刘闯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1787-1798,I0102,I0103,共14页

防晕型金具设计是特高压变电站电晕防治和电磁环境治理的关键,特别是在高海拔地区,电晕防治尤为重要。采用有限元仿真和试验相结合的研究方法,提出了满足工程需求的海拔校正指数公式、线性公式和金具表面场强控制值,计算获得了高海拔特... 防晕型金具设计是特高压变电站电晕防治和电磁环境治理的关键,特别是在高海拔地区,电晕防治尤为重要。采用有限元仿真和试验相结合的研究方法,提出了满足工程需求的海拔校正指数公式、线性公式和金具表面场强控制值,计算获得了高海拔特高压变电站导线连接金具表面的电场分布,给出了各导线连接金具的结构优化方案并通过了高海拔电晕试验验证。结果表明:按文中推荐方法计算得到的4000m海拔校正系数为1.51,与标准Q/GDW 551—2010推荐值相差1.9%。高海拔特高压变电站中导线连接金具表面场强应进行差异化控制:上层金具不超过1.32kV/mm,局部不超过1.52kV/mm;下层金具不超过0.99kV/mm,局部不超过1.14kV/mm。采用所提推荐方案时,各导线连接金具电晕熄灭电压均高于698.5kV且保有一定安全裕度,可满足4000m高海拔特高压变电站使用要求。研究成果可为我国超高海拔地区特高压变电站的防晕型金具设计提供依据,助力我国构建绿色环保的新型能源体系。 展开更多

关键词 4000m 超高海拔 1000KV变电站 电晕防治 导线连接金具 结构优化

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交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅱ)—电晕电流与电晕损失 被引量：2

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作者 蓝磊 李威 +3 位作者 万保权 陈小月 何旺龄 海景雯 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3291-3298,共8页

电晕损失是采用特高压电晕笼研究导线电晕特性的重要内容。搭建了考虑均压环的电晕笼导线交流离子流场3维计算模型,模型在笼体两侧加入均压环电荷以抑制端部效应,采用基于Shockley-Ramo法则的电晕电流计算方法,以及基于电晕电流工频分... 电晕损失是采用特高压电晕笼研究导线电晕特性的重要内容。搭建了考虑均压环的电晕笼导线交流离子流场3维计算模型,模型在笼体两侧加入均压环电荷以抑制端部效应,采用基于Shockley-Ramo法则的电晕电流计算方法,以及基于电晕电流工频分量的电晕损失计算方法。采用此模型计算了特高压电晕笼8×LGJ 630导线的交流离子流场,对比分析了均压环对导线表面最大场强沿线分布的影响,证明了均压环能改善端部效应引起的场强过大。而后计算得到大雨条件下8×LGJ 630导线上施加500 kV电压时的电晕电流时域波形,与理论波形规律一致。最后,对电晕电流进行频谱分析,得到了电晕电流工频分量的幅值和相位,并采用功率因素法计算了干燥和大雨条件下、不同交流电压时笼内单位长度导线上的电晕损失,与文献中的试验结果相差≤25W/m,且比2维算法结果有更高的精确度,证明了该方法的适用性。研究结果表明,所建离子流场模型符合物理实际,对电晕笼导线电晕损失的研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 电磁环境 特高压电晕笼 电晕电流 电晕损失 交流离子流场 电场强度

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直流电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中环氧复合绝缘子表面电荷积聚特性 被引量：6

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作者 董俊豪 陈俊鸿 +4 位作者 李金殊 李文栋 刘健犇 邓军波 张冠军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期6521-6532,共12页

SF中的表面电荷积聚现象已有较多报道,而CFN作为目前最受关注的环保型绝缘气体,其混合气体中的表面电荷积聚却报道较少。为研究直流电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中绝缘子表面电荷积聚现象,选择缩比型绝缘子作为实验样品,采用同轴... SF中的表面电荷积聚现象已有较多报道,而CFN作为目前最受关注的环保型绝缘气体,其混合气体中的表面电荷积聚却报道较少。为研究直流电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中绝缘子表面电荷积聚现象,选择缩比型绝缘子作为实验样品,采用同轴圆柱电极结构,施加直流高压,测量0.1MPa、0.2MPa和0.3MPa以及5%、10%、15%和20%摩尔含量下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中的绝缘子表面电荷分布。实验结果表明,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中表面电荷形态呈现3种分布:高压电极附近不规则形状的同极性电荷注入区、高压电极附近的异极性电荷斑和绝缘子表面云状分布的双极性杂散电荷。随着气压升高,异极性电荷斑增大,注入区范围略有减少,云状电荷消失。随着CFN含量升高,注入区电荷密度、异极性电荷斑和云状电荷范围均提高。与SF相比,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体对电场更敏感,增强了气体电离和气体传导,使得气体侧产生的异极性电荷在法向电场作用下大量沉积在绝缘子表面上。在C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中,绝缘子表面积聚了更多电荷,对于其实际应用,应采取一定的表面电荷抑制措施。 展开更多

关键词 高压直流 C_(4)F_(7)N/CO_(2) SF6 表面电荷积聚 气体电离 气体传导

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