高压电器 /oa 基于RST-SOM的高压断路器故障诊断 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003001 由于高压断路器运行过程中产生的状态数据庞大,传统的基于人工神经网络的高压断路器故障诊断方法在针对这一问题时存在网络结构复杂、训练过程费时、诊断速率缓慢的缺点。由此,文中提出RST粗糙集结合SOM自组织特征映射网络的方法,通过RST理论对断路器故障数据中的各个属性进行评价并寻找最小属性集,以此消除特征信息中存在的冗余属性,得到约简决策表,并将新形成的故障特征数据作为输入结合自组织特征映射网络进行高压断路器故障诊断。经过验证,在确保整体准确率能够达到91%的情况下,缩短了训练时间,简化了网络结构,在工程实践应用中表现良好。 2020年03月15 00:00 2020年03期 1 8 1973170 黄新波, 王 宁, 朱永灿, 马玉涛, 吴明松 高压直流断路器用快速机械开关电磁缓冲研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003002 基于电磁斥力机构的快速机械开关是混合式高压直流断路器的核心设备之一,其几毫秒内分闸到位的速动性对直流断路器至关重要,然而其速动性对开关的缓冲提出了更高要求。文中提出了一种适用于电磁斥力机构分闸过程的电磁缓冲方法,介绍了电磁斥力机构和电磁缓冲的基本工作原理,并建立电磁斥力机构电磁缓冲装置的有限元模型,结合其原理仿真分析了缓冲储能电容容量、初始电压和缓冲触发时间对电磁缓冲性能的影响规律。最后对舟山示范工程200 kV直流断路器用快速机械开关进行了电磁缓冲试验,验证了仿真分析的正确性。文中对电磁缓冲的设计和控制提供了一定的指导。 2020年03月15 00:00 2020年03期 9 16 2524815 曾南薰<sup>1,2</sup>, 方春恩<sup>1,2</sup>, 李 伟<sup>1,2</sup>, 余建华<sup>1,2</sup>, 李 涛<sup>1,2</sup>, 任 晓<sup>1,2</sup>, 温佐云<sup>3</sup> 基于直流断路器的柔性直流电网架空线路故障隔离策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003003 柔性直流输电技术未来将向大规模柔性直流电网发展,从经济性和通用性来看使用架空线路的柔性直流电网最具发展前景,然而架空线路故障率较高,如何实现直流线路故障的快速隔离和系统恢复成为制约柔性直流电网发展的关键因素。针对该问题,文中基于张北柔性直流电网示范工程,以半桥结构的模块化多电平换流器进行了研究,提出了适用于工程应用的直流架空线路故障隔离措施和线路故障恢复策略,并基于RT-LAB实时仿真平台搭建了张北工程四端直流电网系统,对相应的隔离方法及故障恢复策略进行了仿真验证,结果表明,可降低直流线路故障对交流系统的影响,降低直流限流切除对系统稳定性和安全性的影响,为柔直电网工程的实际应用提供了依据。 2020年03月15 00:00 2020年03期 17 22 2149216 张 群, 赵 倩, 郝俊芳, 严 兵, 王 瑶, 孔令凯, 陈 朋 组合空气间隙交流击穿电压计算方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003004 典型空气间隙的击穿电压特性是外绝缘设计的重要依据,为研究电位悬浮体对空气间隙击穿电压的影响,文中以简化的组合间隙放电模型为研究对象,实验研究了悬浮导体长度和高压电极形状对组合空气间隙击穿电压的影响特性和变化曲线。基于实验数据和观测到的放电现象,文中在考虑子间隙的击穿顺序和流注通道压降的基础上,建立了组合间隙击穿电压的计算模型。利用该模型对含有电位悬浮导体的组合间隙击穿电压进行了计算,结果表明,文中提出的计算模型得到的击穿电压计算值和实验数据相比,相对误差小于5%,说明该方法对于计算含有电位悬浮导体的组合空气间隙击穿电压具有一定的适用性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 23 29 2325990 杨广华<sup>1</sup>, 王胜辉<sup>1,2</sup>, 陈维江<sup>3</sup>, 王华倩<sup>1</sup>, 律方成<sup>1</sup>, 周 军<sup>2</sup>, 丁玉剑<sup>2</sup> 双隔离断口GIS功能模块仿真计算及试验验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003005 可实现GIS不停电扩建和耐压功能的双断口隔离开关(DDS)采用非标准结构的断口型式,为了验证这种特殊结构是否满足实际运行工况,文中通过Ansys有限元软件,建立双断口隔离开关机、电、热3D仿真模型,开展双断口隔离开关机械强度、绝缘强度、载流能力的仿真计算,并以双断口隔离开关真型样机开展绝缘试验、温升试验、动热稳定试验、机械寿命试验、高低温试验、母线转移电流试验、壳体水压试验。研究结果表明:壳体最大主应力为235.08 MPa,盖板最大等效应力为114.86 MPa,均小于许用应力;双断口隔离开关各部件场强均低于允许场强,并有一定裕度;滑动连接部分最大温升为56.5 K,壳体温升为17.3 K,内部导体和壳体温升均满足要求;试验结果验证了仿真计算的正确性。双断口隔离开关已应用于±800 kV东方换流站220 kV GIS的6个备用扩建间隔,设备运行良好。 2020年03月15 00:00 2020年03期 30 38 2704345 黎卫国<sup>1</sup>, 张长虹<sup>1</sup>, 杨 旭<sup>1</sup>, 黄忠康<sup>1</sup>, 季晓清<sup>2</sup>, 李万民<sup>2</sup> 中压开关柜内部电弧压力升计算——模型简化方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003006 中压开关柜内部电弧故障时有发生,其短时间释放出的巨大能量引起隔室内部压力迅速上升,对设备、建筑物以及工作人员的安全造成了严重威胁。基于零部件规则化和隔室等容积替代的简化原则,提出了开关柜复杂模型简化方法;利用CFD法计算了不同简化模型的压力分布规律,给出了模型最优简化方法;对SCM法与CFD法获得的计算结果进行了对比,分析了两者的差异。结果表明:采用规则化—等容积替代混合方式简化模型获得的结果与原始模型吻合较好,计算时间缩短了约54.39%;当泄压板打开后,隔室内部的压强分布差异较大,采用SCM法获得的结果误差较大,应采用CFD法进行求解。 2020年03月15 00:00 2020年03期 39 45,53 2007048 吴 田<sup>1</sup>, 杨 东<sup>1</sup>, 黎 鹏<sup>1</sup>, 黎子晋<sup>1</sup>, 吴泳聪<sup>2</sup>, 方 雯<sup>1</sup> 基于无刷直流电机电流的断路器手车梅花触头对中度诊断方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003007 目前,市场上可抽出式高压开关柜无法确认断路器手车梅花触头与静触头的对中度是否良好。文中提出了以无刷直流电机作为底盘车驱动电机,利用电枢电流数据实现手车梅花触头和静触头对中度诊断的方法。首先,为确定电枢电流的影响因素,分析无刷直流电机数学模型并仿真验证;利用具有不同偏心距离的静触头代替试验台原静触头,模拟不同程度的对中偏差;其次,以均值滤波和高斯拟合处理啮入阶段曲线,提取拟合函数参数A、xmax和啮入阶段电流均值为曲线特征,训练BP神经网络模型用于对中度诊断;最后,采集新数据,对所述方法进行试验验证。结果表明,所述方法对手车梅花触头和静触头对中度识别精度高。该方法为断路器手车梅花触头对中度诊断提供了一种思路。 2020年03月15 00:00 2020年03期 46 53 2029444 王 刚<sup>1</sup>, 彭彦卿<sup>1</sup>, 庄志坚<sup>2</sup> , 孙利杰<sup>1</sup>, 熊逸伟<sup>3</sup> 场畸变气体开关寿命特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003008 气体开关为脉冲功率系统中的关键元器件之一,其寿命特性是业界关心的主要性能之一。文中进行了场畸变气体开关的寿命实验,通过分析实验条件下开关约10 000次放电后的绝缘内壁附着物成分,得出了在开关导通电流相对不大的情况下(10 kA)开关失效的主要原因为绝缘劣化,而造成绝缘劣化的主要原因为电弧烧蚀电极导致物质扩散溅射污染绝缘的结论。利用模拟电荷法对开关内电极间隙的电场进行了计算,并使用微粒群(PSO)算法对电极形状进行了优化分析,可以作为使电极尽量均匀烧蚀,提高开关寿命的优化设计算法。 2020年03月15 00:00 2020年03期 54 59,66 1909185 张月超<sup>1</sup>, 李元晟<sup>2</sup>, 徐伟凡<sup>2</sup>, 刘 俊<sup>2</sup>, 何孟兵<sup>2</sup> 利用数值仿真方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003009 精确的变压器深度饱和模型是分析电网过电压暂态过程的基础。而目前端口试验的方法只能得到额定运行时等效电路模型的参数,却无法得到过电压下深度饱和区的参数。该文提出利用数值仿真的方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数,数值仿真的方法分为两种,包括基于端口数值试验的方法和基于电磁场分布计算磁阻方法。前者通过磁场和电路耦合的方法在变压器的端口设置开路或短路状态以确定等效电路参数,后者利用变压器各部分的磁通和能量的积分结果计算磁阻,再转换得到等效电路参数。计算磁阻的方法更适用于分析拓扑复杂、深度饱和的变压器等效电路模型参数。 2020年03月15 00:00 2020年03期 60 66 1798085 王迎迎, 袁建生 变压器特高频、超声波侵入式PD联合检测技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003010 最新颁布的IEC TS 62478—2016《高电压技术—电磁和声学法测量局部放电》国际标准,指出了现有的外置式超声波法测量PD主要存在:设备外壳对声波的衰减和不同介质声阻抗引起的传输多路径问题。笔者基于变压器放油阀结构,将特高频(UHF)天线和压电陶瓷声发射(AE)传感器进行一体化设计,再考虑电磁波和超声波信号耦合、防变压器油渗漏两个主要问题的基础上,加工研制了能够同时耦合UHF、AE信号的侵入式PD复合传感器。110 kV变压器内置尖端放电下与外置式压电陶瓷AE传感器的对比试验表明:所设计的UHF、AE侵入式PD复合传感器能够有效探测到油中微弱放电产生的具有特定时间差Δt的电磁波和超声波信号,这为变压器PD检测提供了一种全新的“声—电”即UHF、AE联合检测技术。 2020年03月15 00:00 2020年03期 67 71 2038787 宋 平<sup>1</sup>, 陆启宇<sup>1</sup>, 张琪祁<sup>1</sup>, 傅晨钊<sup>2</sup>, 贺 林<sup>2</sup>, 袁 鹏<sup>3</sup>, 司文荣<sup>2</sup> 基于粒子群算法优化支持向量机的变压器绕组变形分类方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003011 变压器是电网最为核心的设备,绕组变形是变压器主要的故障类型之一,频率响应分析法(frequency response analysis, FRA)是目前广泛应用的绕组变形检测方法。为提高绕组变形分类诊断的性能,文中提出基于粒子群算法优化支持向量机(particle swarm optimization?support vector machine, PSO-SVM)的变压器绕组变形分类方法,采用数学统计方法提取频率响应曲线的特征参量,并输入到支持向量机模型进行训练,利用粒子群算法优化支持向量机模型参数,使其能够有效区分不同的绕组故障类型。为证明文中方法在变压器绕组故障诊断方面的有效性,在一台特制模型变压器上进行了一系列故障模拟实验。数据处理结果表明,训练后的支持向量模型表现出了极高的性能,并且,相比传统的网格搜索参数优化算法,粒子群算法优化的支持向量机可以显著提高变压器绕组变形故障的分类性能。 2020年03月15 00:00 2020年03期 72 78 1734701 刘 伟<sup>1</sup>, 韩彦华<sup>2</sup>, 王 荆<sup>2</sup>, 刘江南<sup>3</sup>, 赵仲勇<sup>3</sup> 变压器绝缘油溶解气体及含气量现场快速检测一体化装置研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003012 绝缘油中溶解气体的检测分析是发现和诊断充油电气设备内部故障最有效的手段之一,而油中含气量变化则可反映电气设备的密封性能。传统的绝缘油中溶解气体组分和含气量分析的气相色谱法存在检测周期较长、人工操作环节多、重复性差及劳动强度大等问题。文中介绍了一种基于动态顶空脱气原理的全自动便携式绝缘油色谱分析装置,该装置通过模块化设计,运用快速自动顶空脱气技术和多功能气路流程,使其具备绝缘油中溶解气体组分及含气量分析、设备故障瓦斯气体分析等一体化功能,并可实现现场充油电气设备带电采样快速分析、现场连续在线监测、实验室常规分析等多种分析模式。实验结果表明,装置的检测准确度高、重复性和再现性好,具有较高的应用价值。 2020年03月15 00:00 2020年03期 79 86 1852026 连鸿松<sup>1</sup>, 李文琦<sup>2</sup>, 赖永华<sup>1</sup>, 刘慧鑫<sup>1</sup>, 郑东升<sup>1</sup>, 李 庆<sup>3</sup>, 邵 锟<sup>3</sup> 全尺寸复合绝缘子内部缺陷微波无损检测研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003013 为减少由复合绝缘子内部缺陷造成的事故隐患,研究了基于微波理论的全尺寸复合绝缘子内部缺陷无损检测方法,提出了适用于该检测方法的数据处理及判定依据。根据所提出的理论,研制了由微波检测系统与自动化系统组成的全尺寸110 kV复合绝缘子自动化无损检测试验平台,制备了多种带有人造缺陷的全尺寸110 kV复合绝缘子样品。通过使用试验平台对人造样品的检测,得出了该方法对于气隙、碳化、金属缺陷的检测特征及精度。同时试验结果验证了所提出的理论的可行性与所研制的设备的可靠性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 87 93 2214223 梅红伟<sup>1</sup>, 陈 洁<sup>1</sup>, 高 嵩<sup>2</sup>, 王黎明<sup>1</sup>, 关志成<sup>1</sup> 环氧树脂掺杂微纳米氧化物粒子改性研究综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003014 随着电网电压等级提高及电气设备小型化发展,人们对环氧树脂绝缘材料的绝缘性能提出了更为苛刻的要求。添加微纳米氧化物粒子是提高环氧树脂电气性能的重要方法之一,该方法具有大量的实例且操作简便;同时,各种电力技术的不断更新换代为提升环氧树脂绝缘性能增加了更多可能性。文中介绍了环氧树脂掺杂微纳米氧化物填料复合材料制备过程,同时对掺入微纳米氧化物粒子对环氧树脂基本物理性质与主要绝缘性质的影响进行了总结。最后归纳了微纳米氧化物颗粒添加对环氧树脂绝缘性能提升的研究难点及其可能的解决方案,期望对填料掺入环氧树脂复合材料电气绝缘性质改善的学术研究与工程运用起到引领和推动作用。 2020年03月15 00:00 2020年03期 94 103,110 1676252 何发达, 粟时平, 付 航, 周路平 广东地区高温发热线路棒形复合绝缘子劣化特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003015 为了揭示高温发热的线路棒形复合绝缘子的劣化特性,文中对广东电网江门供电局某220 kV故障绝缘子开展了研究。观察了该支绝缘子的外观形貌,在带电状态下进行红外、紫外检测。之后进行解剖观察,采用现代材料测试方法(SEM、XPS)对比了芯棒劣化处与正常处的材料特性,使用宽频介电谱仪对比测试了劣化处与正常处芯棒短样的电气参数。试验和解剖结果发现,该绝缘子护套表面有击穿孔,加压温升严重、外部有微弱放电。内部交界面处芯棒表面劣化已经从高压端延伸至中部。材料分析表明界面处芯棒受到了严重的放电破坏,环氧树脂发生裂解,玻璃纤维有断裂和蚀损现象,存在氧化分解、酸性液体侵蚀等劣化过程。此外,劣化处芯棒的介电常数、介损角正切、电导率都有了明显的上升,造成电场进一步产生畸变,局部放电过程增强。研究表明,该类高温发热的线路棒形复合绝缘子芯棒劣化严重,并且局部放电等劣化过程较为剧烈,断裂风险极大。 2020年03月15 00:00 2020年03期 104 110 1956418 彭向阳<sup>1</sup>, 张中浩<sup>2</sup>, 黄 振<sup>1</sup>, 王 锐<sup>1</sup> 强风作用下复合空心绝缘子的电场计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003016 高压断路器进出线的复合空心绝缘子主体长约8~10 m,弹性模量远小于瓷绝缘子。复合空心绝缘子在强风下会产生风偏,风偏量受风速大小和工作自身弹性模量影响。大幅风偏是否会引起复合空心绝缘子内外电场强度的畸变,劣化内外绝缘鲜有研究。由于高压复合空心绝缘子成本高,投运时间短,退运下来的样品较少。文中采用有限元分析的方法模拟强风工况,进行电场计算。针对750 kV断路器复合空心绝缘子在强风下振动的1阶模态振型,计算绝缘关键区域的电场强度,阐明风偏对接地屏蔽电极附近的电场畸变的危害最大,并给出了风速阈值。文中指出应该监测强风地区的风速、玻璃钢管的工作温度以及复合空心绝缘子的风偏量。 2020年03月15 00:00 2020年03期 111 117 2103371 张 楠<sup>1</sup>, 申子魁<sup>2</sup>, 杨继红<sup>1</sup>, 赵海鹏<sup>1</sup>, 谷倩倩<sup>1</sup>, 贾志东<sup>2</sup>,张豪峰<sup>2</sup>, 关志成<sup>2</sup> 气温剧变对复合绝缘子憎水性及表面硬度的试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003017 绝缘子在实际使用过程中,不仅会随着使用年限的增加而产生老化,环境温度的突然变化也会对绝缘子的憎水性、表面硬度产生影响,在电力系统中,许多不明闪络往往发生在外界环境发生突变的时候,为了更好的研究环境温度短时间内剧烈变化对复合绝缘子的影响,文中对复合绝缘子样品进行了温度循环试验,以模拟环境温度短时间内剧烈变化,并研究了复合绝缘子在温度循环试验条件下憎水性及表面硬度的变化。结果表明,短时间的温度突变能够影响绝缘子表面憎水性与硬度,并且随着温度循环次数的增加,绝缘子表面的憎水性会进一步下降,表面硬化更加明显,二者表现出一定的相关性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 118 121 1472749 闫振华<sup>1</sup>, 张丹丹<sup>2</sup>, 高 博<sup>1</sup>, 阳瑞霖<sup>2</sup>, 黄勤清<sup>3</sup>, 张 锐<sup>1</sup>, 李秀广<sup>1</sup> 基于纳秒脉冲电压的固体绝缘材料缺陷检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003018 文中搭建了重复频率纳秒脉冲电压下局部放电检测平台,输出电压幅值30 kV、脉冲前沿100 ns,半高宽120 ns,重复频率最大10 kHz。在纳秒脉冲电压激励下,试品中的缺陷产生局部放电,局部放电的次数与所施加脉冲数一致,放电重复性好,放电量和局部放电起始电压易于统计,局部放电参量便于提取;连续脉冲下,可以通过试品放电量的变化过程来判断试品缺陷的发展情况。因此,纳秒脉冲电压可用于试品的绝缘缺陷检测,有助于开展固体绝缘材料在局部放电作用下破坏过程和机理的研究。 2020年03月15 00:00 2020年03期 122 127 2082870 兰志军<sup>1</sup>, 范永强<sup>1</sup>, 岳永刚<sup>1</sup>, 张永鹏<sup>2</sup>, 林天煜<sup>2</sup>, 喻梦晗<sup>2</sup>, 杨兰均<sup>2</sup> 干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003019 深入开展35 kV干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布的影响研究,对提高35 kV干式空芯电抗器设计水平、工艺控制和电抗器的安全、可靠运行,具有重要意义。为此,文中通过有限元方法,研究了35 kV干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布的影响,研究结果表明:线圈径向厚度通过影响线圈的自感几何系数进而影响电抗器支路电流的分布、电抗器的总损耗,线圈径向厚度偏差加剧了包封温升。当第一支路匝数偏差1.5%时,可使支路二电流增大139.4%,总的功率损耗增大21.4%。 2020年03月15 00:00 2020年03期 128 134 1614591 周兴梅<sup>1</sup>, 彭庆军<sup>1</sup>, 马 仪<sup>1</sup>, 钱国超<sup>1</sup>, 邹德旭<sup>1</sup>, 姜雄伟<sup>2</sup> 高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003020 为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。 2020年03月15 00:00 2020年03期 135 140 2103438 项恩新<sup>1</sup>, 周婉亚<sup>2</sup>, 王 科<sup>1</sup>, 王 鹏<sup>2</sup>, 马 仪<sup>1</sup>, 杨 能<sup>2</sup>,周 群<sup>2</sup>, 雷 勇<sup>2</sup> 基于优化VMD与噪声估计的间隔阈值局部放电去噪方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003021 为了抑制局部放电(PD)信号中含有的窄带周期干扰和白噪声,提出一种基于优化的变分模态分解(VMD)阈值去噪方法。首先针对VMD算法可能造成染噪信号欠分解或过分解的问题,提出一种基于频谱分析和四分位数的模态分解数K值优化方法,并结合模态的峭度特征去除窄带周期干扰和高频白噪声;针对PD信号主导模态中残留的白噪声,利用文中研究中发现的VMD分解白噪声所得模态的两个统计特性,提出一种噪声标准差估计方法来确定阈值,最后引入间隔阈值函数对PD信号主导模态进一步去噪。采用该方法对仿真和实测信号进行去噪处理,并将其与传统方法进行对比,结果表明,所提方法不仅可以更有效地抑制噪声,同时也能更好地保留PD信号的特征。 2020年03月15 00:00 2020年03期 141 149 2114476 佘昌佳<sup>1</sup>, 梅 飞<sup>2</sup>, 叶昱媛<sup>1</sup>, 潘 益<sup>1</sup>, 沙浩源<sup>1</sup>, 郑建勇<sup>1</sup> 双通道有源降噪次级声源优化布放的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003022 由于电力变压器的磁致伸缩现象向外辐射高分贝噪声,严重影响站内工作人员及附近居民工作与生活。文中以电力变压器有源降噪为目标,通过测量与分析变压器噪声成分,建立3个偶极声源条件下的有源降噪模型,给出模型中次级声源的最优角度;采用自适应滤波算法,对电力变压器噪声进行有源降噪可行性仿真分析;搭建基于LMS算法的DSP双通道有源降噪系统,并与单通道降噪系统进行实验对比,实验结果表明,当两次级声源θ位于模型中180°角时,降噪效果优于单通道有源降噪系统,可达到10~14 dB的降噪效果。 2020年03月15 00:00 2020年03期 150 155,163 1840784 闫孝姮<sup>1,2</sup>, 查鹏程<sup>1,2</sup>, 刘国强<sup>2,3</sup>, 张 超<sup>2,3</sup> 云南电网输电线路鸟害故障风险评估方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003023 近年来,鸟害故障在云南电网输电线路跳闸故障中所占的比例逐渐增高,已成为影响输电线路安全稳定运行的主要故障之一。文中通过收集云南电网2014—2016年3年来鸟害跳闸故障的历史数据,根据鸟害跳闸故障的地理特征以及杆塔结构特征,建立鸟害风险评估层次结构模型。采用专家调查法与模糊层次分析法相结合的综合评价方法,利用专家级调查法确定1级指标权重系数,利用模糊层次分析法确定2级指标权重系数。在模糊层次分析法中,利用鸡群优化算法对权重系数进行优化,降低数据处理复杂度,使权重系数求取更加准确。然后通过历史鸟害故障数据,进一步确定各2级指标取值,最终建立输电线路鸟害故障风险评估模型。最后,云南电网历史鸟害故障记录验证了所构建风险评估模型的准确性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 156 163 1646050 黄绪勇<sup>1</sup>, 沈 志<sup>1</sup>, 王 昕<sup>2</sup> ±800 kV特高压直流输电线路带电作业电位转移特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003024 为保障进行±800 kV输电线路带电作业人员的人身安全,对带电作业人员电位转移特性的研究有助于制定合适的安全防护措施。通过建立作业人员进行电位转移过程中基于流体动力学的棒—板间隙放电模型,仿真得到了人与导线间的空气间隙电场强度变化特性,计算了转移过程中的暂态能量,分析了转移距离为0.3~0.6 m时电位转移能量数值的分布特点。结果表明,不同转移距离下的转移能量均在1.0 J附近,随着转移距离的增大,转移能量有所增加,而转移能量高于1.0 J时,导电手套存在被烧蚀的风险,因此作业人员进行±800 kV输电线路带电作业电位转移宜使用电位转移棒进行电位转移,确保作业人员的人身安全。 2020年03月15 00:00 2020年03期 164 168,175 1651080 李智琦<sup>1</sup>, 罗日成<sup>1</sup>, 李 稳<sup>2</sup>, 周晨梦<sup>1</sup>, 史志强<sup>3</sup>, 郑云龙<sup>1</sup> 基于BIM全景可视化的架空电力线磁场三维仿真计算研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003025 随着国家智能电网高速发展,输电网络覆盖面日趋扩大,工程设计量和难度越来越大,如何运用BIM技术有效提高磁场计算设计效率,降低电力工程实施难度成为难点。本文通过研究BIM环境下的电力线磁场仿真计算,提出了一种基于BIM全景可视化的电力线磁场三维数值算法,结合BIM全景可视化、Biot-Savart定律等仿真研究,计算得出的数值结果与电力磁场计算代表CDEGS得出的结果进行比较,具有三维可视化、精度高等特点,适用于BIM三维模型,真正做到三维BIM一模多算、一体化设计,为电力线磁场三维仿真计算和BIM电力设计未来深化推广打下坚实理论依据与设计基础。 2020年03月15 00:00 2020年03期 169 175 1803926 同 嘉 波动载荷和电流作用下的弓网摩擦力模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003026 电气化铁路中接触网与受电弓良好的接触是列车安全可靠运行的前提条件,而弓网的接触是载流条件下的摩擦接触,因此有必要对其摩擦接触进行深入研究。文中通过滑动电接触实验机,开展不同工况(压力波动幅度、压力波动频率、接触电流、滑动速度)条件下的弓网滑动电接触摩擦力研究。研究表明:作用于滑板上的接触电流增大时,弓网间的滑动摩擦力随之减小;压力波动幅度和滑动速度增大时,弓网间的摩擦力也随之增大;压力波动频率对弓网摩擦力的影响极小。利用曲线估计的基本思想,优选出最能表达压力波动幅度、接触电流、滑动速度各参量对弓网间滑动摩擦力影响的单一因素数学模型;在此基础上,通过多元回归方法建立压力波动载荷和电流作用下的弓网摩擦力模型并验证模型的有效性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 176 181 1437889 陈忠华<sup>1</sup>, 杨泽斌<sup>2</sup>, 张海洲<sup>3</sup>, 时 光<sup>2</sup> 基于双dq变换正负序提取及锁相环的FPGA实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003027 对于并网型电能质量治理设备,如有源电力滤波器(APF),为了实现对电能质量的检测与治理功能,需要对三相电压基波的正负序进行快速准确提取。当电网电压发生不对称、畸变等情况时,能否快速准确获得基波电压的频率和相位信息将会大大影响电能质量治理设备运行性能。文中依据同步旋转坐标变换理论,采用双dq变换方法,通过低通滤波器(LPF)处理,实现对基波电压的正负序提取,在此基础上引入负反馈控制理论实现锁相环功能。依据此理论使用FPGA实现基波电压正负序提取及锁相环功能,经测试表明文中所设计的系统能够在三相电压出现不对称、畸变等情况时,快速准确实现基波电压正负序提取、以及基波频率和相位的锁定,能够满足有源电力滤波器对于电压频率、相位实时检测与设备控制保护的使用需求。 2020年03月15 00:00 2020年03期 182 189 1916324 张树楠, 罗海云, 程晓绚, 雷 妮, 刘争艳 基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003028 为研究双馈风电机组(doubly fed induction generator,DFIG)低电压穿越对风电场动态等值的影响,提出了一种基于撬棒控制策略的双馈风电场动态等值建模方法。首先通过对DFIG在电网故障时的转子电流分析,给出了时域下转子暂态电流表达式。然后研究撬棒电路两种常用控制策略在不同电压跌落程度及DFIG运行状况下对风电机组低电压穿越的影响,仿真结果表明两种控制策略均有各自的适用范围。在此基础上,文中提出了撬棒电路投切曲线及控制策略选择区域曲线,以此判断电网故障时撬棒电路投切以及投切时控制策略选择情况。考虑故障前一时刻风电场机群划分情况,在电网故障时以实测风速与撬棒电路是否动作共同作为分群指标,将撬棒电路动作机组从故障前原“N”个机群中独立出来形成“N+1”个机群,利用容量加权法计算各机群参数,建立多机等值模型。最后在MATLAB/Simulink平台上搭建算例,验证了该等值方案的有效性和准确性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 190 196 1636893 陈 洁<sup>1</sup>, 郭 志<sup>2</sup>, 付翰翔<sup>1</sup>, 张 震<sup>2</sup>, 郭大鹏<sup>2</sup>, 张 莹<sup>2</sup> 特高压气体绝缘输电线路壳体出厂试验气密性检测方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003029 正在建设的淮南—南京—上海1 000 kV交流特高压输变电工程长江大跨越的跨江输电采用了气体绝缘输电线路(gas?insulated transmission line, GIL),其GIL单个单元最大长度为18 m,外径达到900 mm,因此与一般的气体绝缘封闭开关设备(GIS)相比,GIL相对具有更大的发生内部绝缘气体泄漏的可能性。为了保证GIL运行时的绝缘强度并防止外界环境对于GIL内部的影响,以往要求小于等于0.5%/年的泄漏率已经不能满足,本工程将该要求提高到小于等于0.01%/年。文中的目的是研究在型式试验和出厂试验的气密性检测中可行的方法,并通过试验确定对提高出厂试验的效率极为关键的充氦保压时间这一参数。试验中分析了两种常见的气密性检测方法,提出为满足本工程要求应该使用真空箱氦检漏的气密性检测方案,然后利用标准漏率的漏孔和18 m GIL试品工件试验研究和论证了特高压长距离GIL壳体气密性检测中的充氦保压时间。试验结果表明真空箱氦检漏法足以满足本工程要求的GIL单元的气密性检测精度和效率,试验得到的充氦保压时间也为将真空箱氦检漏法推广用于特高压GIL的气密性出厂试验提供了依据。 2020年03月15 00:00 2020年03期 197 202 1859941 王昊晴<sup>1</sup>, 孙 岗<sup>2</sup>, 王宁华<sup>2</sup>, 张鹏飞<sup>2</sup>, 李向阳<sup>1</sup>, 林金阳<sup>1</sup>, 刘 宁<sup>1</sup> S_Kohonen网络在断路器故障识别中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003030 针对断路器操动机构常见故障问题,提出将改进的Kohonen网络对断路器典型故障进行诊断研究。首先,在某试验基地建立断路器监测实验平台,模拟操动机构典型故障。然后,分析采集到的合闸振动信号,采用3层小波包变换对降噪后的振动信号进行分解,得到各频段能量占总能量的百分比,利用粗糙集理论对特征参数进行知识约简,降低特征参数的维数。最终保留第1-4及第7频段。将保留的5个特征参数归一化处理后组成特征向量输入到S_Kohonen网络,对故障类型进行识别。实验结果表明,故障识别效果较好,且置信度高。 2020年03月15 00:00 2020年03期 203 209 1813835 刘勇业<sup>1</sup>, 马宏忠<sup>1</sup>, 张 利<sup>2</sup>, 屈 斌<sup>2</sup> 配网避雷器产品国家监督抽查方案建议及可行性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003031 近5年避雷器产品质量国家监督抽查合格率稳步提升的同时抽样率下降明显,为了提高产品抽样率使抽查样本具有足够的覆盖力,提出了新的避雷器产品国家监督抽查方案建议。文中通过分析现行避雷器产品国抽过程中暴露出的电阻片产品抽样难、电阻片样品与避雷器中实际电阻片不一致、大电流冲击耐受试验等价性等问题,提出直接在产品流通领域抽取整只避雷器作为样品,并联系产品制造企业对样品进行书面确认的新抽样方式,要求所有检验项目都在整只避雷器上进行。并且从必要性、可行性、预计产生的影响等方面分析了新抽检方法的适用性。新的抽样方式不仅可以增加抽样的灵活性提高抽样率,还可以查处流通领域的假冒产品;整只避雷器样品上进行大电流冲击耐受试验(大电流幅值有待论证)会导致抽检合格率降低,但这一方式可以刺激生产企业严控产品质量,引导企业远离不合理的低成本竞争,对于行业的长期健康发展具有积极促进作用。 2020年03月15 00:00 2020年03期 210 216 1438807 王陆璐<sup>1</sup>, 熊 易<sup>1</sup>, 左中秋<sup>1</sup>, 陈 立<sup>1</sup>, 陈 曦<sup>2</sup> 基于磁场探测法的电抗器匝间短路故障检测法的研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003032 干式空芯电抗器匝间短路故障发生概率大,若不及时排除,会造成严重的后果,而常用的传统检测方法存在准确度和灵敏度不足的问题。针对此问题,文中提出了一种基于磁场探测法的电抗器匝间短路故障检测方法,首先通过滑动均值平滑采样数据,再根据误差限阈控制模型判断是否发生匝间故障,实现电抗器匝间短路故障在初期和发展期的在线监控和及时准确的故障预警。工程实例验证表明:文中所提出的方法相较于传统方法,信号强度增强了50~100倍;同时,所提出方法对于是否发生匝间故障具有良好的可靠性和稳定性。综上所述,文中方法可应用于工程实际,具有广泛的推广应用价值。 2020年03月15 00:00 2020年03期 217 223 2045767 郑宗安 局部对流换热对输电线路高频激励融冰的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003033 在覆冰导线高频激励融冰温度场的分析与计算中,局部对流换热对温度场及高频激励融冰模型有很大影响。对此,文中分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过Ansys有限元软件对高频激励融冰模型的电磁场和热分析与计算,揭示了局部对流换热对高频融冰模型温度场及其迎风侧和背风侧的影响,表明了局部对流换热使导线背风侧覆冰先融化脱落,迎风侧覆冰后融化脱落。覆冰导线外表面的温度随对流换热的系数增大而下降,下降速度随对流换热系数增大而减缓。该研究成果有利于进一步改进和优化高频激励融冰计算模型。 2020年03月15 00:00 2020年03期 224 229 1628932 袁肖雷<sup>1</sup>, 周羽生<sup>1</sup>, 王永安<sup>1</sup>, 熊 强<sup>1</sup>, 王贤军<sup>1</sup>, 马晓红<sup>2</sup>, 代 洲<sup>2</sup> 规模化电力电子装置接入对换流变保护策略的影响分析及对策研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003034 直流、新能源的大量接入,使得电网呈现出电力电子化特征。为了解决电力电子化装置大规模接入对现有换流变保护的影响问题,首先分析了现有换流变差动保护的适应性,然后研究了换流变两侧电流特征,最后提出了基于换流变两侧电流峰值构建新变压器的保护逻辑。新的保护方案在保证可靠性的基础上,同时能加快保护出口速度。基于PSCAD/EMTDC仿真结果验证了结论的正确性。 2020年03月15 00:00 2020年03期 230 233,252 1632214 申洪明<sup>1</sup>, 宋璇坤<sup>1</sup>, 姚玉海<sup>2</sup>, 杜 娜<sup>1</sup>, 李铁臣<sup>1</sup>, 邹 格<sup>1</sup> 长电缆耐压试验中电抗器串并联组合的优选方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003035 为解决长电缆耐压试验中电抗器组合方案的问题,提出了一种长电缆耐压试验设备参数优选方法。改进串联谐振并联补偿接线方式,考虑了设备约束条件,建立以电抗器组合数量最少的目标函数,得到满足设备约束条件下的品质因数区间,继而从中选择出电抗器最少的组合方式作为最优的试验接线方案,同时得到该方案对应的谐振频率,电抗器电流,变压器高压侧电流,变压器输出电压等优选参数。以两条不同长度的某220 kV电缆耐压试验为案例,通过优选方法得到最佳电抗器组合方案,不仅提高了方案选择效率而且实现了兼具试验成本和品质因数的最佳试验效果,为长电缆耐压试验提供了一种新的设备参数优选方法。 2020年03月15 00:00 2020年03期 234 239 1381085 徐 妍<sup>1</sup>, 孙 凯<sup>2</sup>, 储海军<sup>1</sup>, 朱正鼎<sup>2</sup>, 黄烜城<sup>1</sup>, 黄 涛<sup>1</sup>, 潘文霞<sup>2</sup> GW6B-252型隔离开关异常发热数值仿真与实验对比分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003036 高压隔离开关异常发热一直是电力系统当中长期存在的安全隐患,系统研究其异常发热现象并采取一定的技术手段对其进行实时监测具有重要意义。文中以GW6B?252型高压隔离开关为例,通过有限元数值仿真模拟探究了不同接触电阻、不同负载电流及不同镀层材料等3种因素对隔离开关异常发热的影响,在此基础上,通过实验获取了不同接触压力、污秽程度、蚀点程度、镀层材料、负载电流作用下隔离开关稳态热点温升的分布特性。对比分析仿真与实验结果,提出了不同影响因素对隔离开关热点温升的影响程度或表现形式不同的结论,对隔离开关维护检修工作具有一定的指导意义。 2020年03月15 00:00 2020年03期 240 246 1692304 贾勇勇, 李玉杰, 陶加贵, 杨景刚, 赵 科 220 kV变压器箱沿螺栓发热理论分析和现场处理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202003037 为了解决220 kV变压器箱沿螺栓异常发热问题,先分析红外跟踪数据并总结箱沿螺栓的发热特点,从理论上推导变压器漏磁在箱沿螺栓上产生的涡流损耗数学表达式,根据表达式得出螺栓发热的3个特点,然后根据分析结果,依次采用螺栓替换和加装短接铜排的方法进行处理,结果表明,该法实用性强,能有效消除变压器箱沿螺栓异常发热隐患。 2020年03月15 00:00 2020年03期 247 252 1662780 张 彦, 张宇巍, 杨旻宸, 黄佳骏, 蔡 磊