最新刊期

    2026年第62卷第2期

      研究与分析

    • 基于声音信号的12 kV真空断路器健康状态评估与预测

      莫楚安, 童昕, 杨长洲, 李占福, 李元冬
      2026, 62(2): 1-7. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.001
      摘要:为实现断路器的健康状态预测,提出了一种基于声音信号的断路器健康评估和预测方法。该方法采用经验模态算法(empirical mode decomposition,EMD)分解断路器的分闸声音信号得到多个本征模态函数(intrinsic mode functions,IMF)分量,通过核主成分(kernel principal component analysis,KPCA)分析方法融合多个本征模态函数分量的时域特征指标,进而建立断路器的综合健康指数(health indicator,HI)以表征断路器的运行健康状况。并通过构建一维卷积(1D-CNN)神经网络模型实现断路器的健康状态预测。最后以某12 kV户内真空断路器实验数据为例。结果显示,该方法构建的断路器HI曲线具有良好的单调性,能对断路器的健康状态进行较为准确的评估和预测。  
      关键词:断路器;声音信号;健康指数;卷积神经网络;健康评估预测   
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      更新时间:2026-03-16
    • 基于时间卷积网络的GIS设备振动信号特征预测

      王谦, 蒋西平, 龙英凯, 张施令, 胡东, 赵仲勇, 杨童亮
      2026, 62(2): 8-18. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.002
      摘要:GIS设备振动信号的变化可以反映设备内部的机械状态。为了提高GIS设备振动信号特性的预测精度,文中提出了一种基于分解—预测—重构的组合组测模型。首先,基于GIS历史振动信号,通过傅里叶变换在频域提取振动特征参数;其次,为了尽可能消除振动特征参数序列非平稳特性带来的影响,将归一化后的序列使用经过粒子群算法(PSO)优化后的变分模态分解(VMD)对振动特征参数序列进行分解;最后,将分解得到的一组平稳化模态分量使用时间卷积网络(TCN)进行预测。实验结果表明,文中所提基于PSO-VMD-TCN的组合预测模型预测结果均方根误差和平均绝对百分比误差分别为1.79%与0.13%,在预测精度上优于其他方法,有利于GIS设备前期故障诊断。  
      关键词:GIS设备;非平稳特性;预测模型;时间卷积网络;声振特征   
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      更新时间:2026-03-16
    • 高压真空断路器分闸过程中段缓冲装置的仿真设计与研究

      樊荣, 刘俊翔, 莫永鹏, 贾申利
      2026, 62(2): 19-24. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.003
      摘要:为将真空断路器广泛应用于高电压等级,真空中长间隙大电流电弧的开断一直是行业内的热点问题。真空中长间隙大电流电弧开断技术对触头分闸运动提出了特殊的要求,即先快、后慢、再快的三段式运动特性。文中基于过中弹簧结构设计了一款分闸过程中段缓冲装置,其可以同时实现分闸运动中期减速与后期加速的效果。并通过仿真计算验证了装置的可行性,同时仿真分析了不同装置参数对分闸运动曲线的影响。最终设计参数可以实现文中所提的三段式分闸运动特性要求,即前30 mm的平均分闸速度达到3.63 m/s,30~45 mm的平均分闸速度达到1.52 m/s,45~60 mm的平均分闸速度达到3.56 m/s。  
      关键词:高压真空断路器;短路电流分断;分闸运动配合;三段式分闸运动特性;中段缓冲装置   
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      更新时间:2026-03-16
    • 基于图像特征点跟踪的断路器合后即分故障分析方法

      沙浩源, 刘佩, 王之赫, 郭涛, 王树刚, 许建刚, 谢天喜, 孙毅, 朱超, 邓凯
      2026, 62(2): 25-32. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.004
      摘要:针对断路器弹簧机构常见的合后即分故障,文中提出了一种基于图像特征点跟踪的断路器合后即分故障分析方法。首先通过对弹簧机构传动过程的分析,确定了合后即分故障的主要分析方向。然后,基于高速摄影机数据采集平台完整记录了合闸、分闸瞬间,弹簧机构中四级分闸杠杆的传动过程,提出了基于图像特征点跟踪的弹跳幅度分析方法,通过特征点准确跟踪了四级分闸杠杆的运动轨迹,并引入了偏转角度参数准确量化了四级分闸杠杆的弹跳幅度。最后,通过对偏转角度波形的分析,判断出了导致断路器合后即分故障发生的主要原因。文中的实验验证部分对故障的分析结论进行了充分的论证,此次故障分析的经验可为后续合后即分故障的研究与处理提供有益借鉴。  
      关键词:断路器;合后即分;高速摄影机;四级分闸杠杆;偏转角度   
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      更新时间:2026-03-16
    • 800 kV滤波器用断路器合闸电阻电热力多场耦合下性能评估

      牛勃, 蔡旭, 马飞越, 赵景禹, 孙尚鹏, 倪辉, 刘涛, 邓军波
      2026, 62(2): 33-41. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.005
      摘要:合闸电阻对于抑制滤波器组断路器过电压及合闸涌流具有重要作用,但随着电压等级的提升,800 kV滤波器断路器内部合闸电阻的故障率显著升高。目前对于合闸电阻工作环境多场耦合仿真还不够充分,相应改进措施也未得到验证。该研究针对合闸电阻在滤波器断路器中的可能出现的各种合闸电阻故障产生的原因进行了仿真分析,提出了相应的改进方案,并对改进后的效果进行了仿真验证。结果表明,合闸电阻在正常状态下,电场分布均匀,运行稳定;但在异常工况下,局部温度迅速升高,可能导致热应力集中并影响其性能。常见的故障问题包括电阻表面附着金属异物、电阻片同轴度差以及端面接触不良等。为此,提出了几项优化措施:通过在电阻片之间增加铝片改善接触面接触不良;在端部电阻片添加铝块以减少端面应力集中;通过增加绝缘支撑柱外表面直径和合闸电阻堆外护套提升电阻片的同轴度,从而减少电场畸变和提高整体保护性。仿真结果显示,这些优化措施显著提升了合闸电阻的性能,减小了温升和热应力,提高了其安全性和可靠性,对于合闸电阻优化设计仿真分析具有重要意义。  
      关键词:合闸电阻;热应力;滤波器断路器   
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      更新时间:2026-03-16
    • 李艾青, 宋辉, 田嘉鹏, 盛戈皞, 江秀臣
      2026, 62(2): 42-49. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.006
      摘要:电力设备故障缺陷知识图谱能够有效提升设备运维的智能化、自动化水平,而实体及关系的抽取对图谱的构建至关重要。然而故障缺陷文本中的实体关系三元组往往互相重叠或嵌套,使得传统方法难以处理,并伴随着误差传递、冗余实体推断等问题。针对这些问题,文中提出了一种面向电力设备故障缺陷领域的实体及关系联合抽取方法。该方法将三元组抽取任务建模为不同关系类型下头实体映射到尾实体的过程,通过首先抽取出头实体,再为已识别头实体针对每一种关系分别标记其对应的尾实体,从而有效缓解了三元组重叠嵌套及冗余推断等问题。实验表明,所提出的方法相较于基线模型在三元组出现不同程度重叠或嵌套时表现地更加鲁棒,其F1值提升了8.57%~25.19%,验证了所提模型的有效性与可行性。  
      关键词:电力设备;故障缺陷文本;知识图谱;知识抽取;深度学习   
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      更新时间:2026-03-16
    • 石慧, 钱宇昊, 李雨菲, 陈磊, 孙应春, 田艳军, 王艺霖, 刘志坚, 史亚鑫
      2026, 62(2): 50-59. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.007
      摘要:110 kV模块化变电站采用模块化建设方式,具备标准化、工厂化和集约化的特点,成为智能变电站首选建设模式。110 kV模块化变电站的运行过程中,受不同地区气候环境差异的影响,存在电气设备积热与凝露问题,显著影响电气设备的寿命与安全稳定运行。文中以江苏域内,110-A2-6模块化变电站及其电气设备发热特性为研究对象,对变压器、电容器、开关柜、GIS等主要电气设备发热特性进行建模和分析,得到了模块化变电站电气设备的发热规律。最后,介绍了在110 kV模块化变电站环控传感器布点方法,通过实测数据与发热模型进行匹配,进而为模块化变电站的热、湿环境问题的改善提供参考依据。  
      关键词:模块化变电站;电气设备;发热特性;热湿环境   
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      更新时间:2026-03-16
    • 傅雨晨, 陈星, 付文龙, 方念, 张凯, 曹正江
      2026, 62(2): 60-70. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.008
      摘要:油中溶解气体分析是变压器早期故障诊断的主要方法,准确预测未来特征气体体积分数有助于提前获取变压器的运行状态。为此提出了一种基于多级特征提取和IHHO-KELM的变压器油中溶解气体体积分数预测方法。首先,通过自适应白噪声完全集合经验模态分解将气体体积分数序列分解为多个子序列,利用奇异谱分析对子序列做进一步降噪处理,降低其非平稳性;其次,建立核极限学习机预测模型分别对各子序列进行预测,再将各子序列的预测结果叠加得到油中溶解气体体积分数的最终预测结果,并通过改进哈里斯鹰算法优化其超参数;最后,通过算例验证表明,所提模型具有更优的预测性能,可以更好的追踪油中溶解气体体积分数的变化趋势。  
      关键词:油中溶解气体体积分数预测;自适应白噪声完全集合经验模态分解;奇异谱分析;改进哈里斯鹰算法   
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      更新时间:2026-03-16
    • 500 kV浮放式变压器地震响应及水平滑移分析

      洪志湖, 邹德旭, 周仿荣, 代维菊, 闵青云, 晋金帅, 申国标, 张振, 李达, 杨舟, 朱旺
      2026, 62(2): 71-77. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.009
      摘要:现有对变压器的抗震研究多集中于与基础固接的变压器,对浮放式变压器的抗震性能分析较少。文中选取工程中某500 kV浮放式变压器,文中对该500 kV变压器进行精细化建模,采用考虑变压器出线端耦连回路的抗震性能分析方法,通过有限元时程计算得到变压器关键位置的地震响应数据,分析地震中可能出现破坏的薄弱环节,并分析了变压器整体的水平滑移。结果表明:变压器的前10阶自振模态是高压套管—升高座体系及油枕等部件的一阶平动或扭转模态,自振频率在1~10 Hz范围内,与地震动的卓越频率重合;地震作用下变压器的GIS套管变截面处、油枕支撑根部应力水平较高,存在峰值应力超过材料极限应力的风险,是变压器的抗震薄弱位置。地震作用下浮放变压器产生一定的水平滑移,导致变压器整体位移,在高压出线端结构内产生一定的牵拉应力,致使应力水平增加,加剧结构破坏的可能。  
      关键词:浮放式变压器;有限元仿真;模态分析;地震响应;水平滑移   
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      更新时间:2026-03-16
    • 铁心接缝对变压器振动噪声的影响研究

      陈晓刚, 陈文通, 张俊杰, 刘兰荣, 聂京凯, 吴雪峰, 周旺, 何强
      2026, 62(2): 78-84. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.010
      摘要:变压器本体降噪是电网公司和制造厂家注重解决的问题。变压器铁心振动是变压器噪声主要来源,而铁心接缝的振动噪声不容忽视。文中通过对变压器接缝区域进行硅钢单片级建模,不同步进搭接形式、搭接宽度、每级叠片数进行仿真计算,分析了接缝区域穿片磁通引起的洛伦兹力对铁心振动的影响,从微观的角度提出了基于接缝形式的减振降噪处理方法。通过夹紧力试验,进一步验证了洛伦兹力对振动噪声的影响,为变压器本体降噪提供了有效的理论支撑。  
      关键词:接缝;铁心;步进搭接;洛伦兹力;振动;噪声   
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      更新时间:2026-03-16
    • 刘志峰, 廖建平, 侯明春, 高帆, 陈宇飞, 梁栋, 张翠
      2026, 62(2): 85-93. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.011
      摘要:变压器通常装设压力释放阀作为压力保护装置,其设计功能是在设备内部压力升高时通过及时泄放绝缘油缓解超压,从而保护设备结构安全。然而,近年来因内部电弧故障引发的变压器爆燃事故发生次数增多,压力释放阀并未起到有效地保护作用,其泄压能力受到了业界质疑。为评估压力释放阀在油浸式变压器内部发生电弧故障时对变压器的保护效果,文中建立了变压器内部故障油压计算模型,仿真研究了不同故障深度对压力释放阀泄压效果的影响。仿真结果表明:在相同电弧能量、不同深度的故障条件下,压力释放阀的开启时间明显不同。当故障发生在靠近变压器顶盖的浅层位置时,压力释放阀能够快速响应,在2MJ的电弧能量下,压力释放阀在顶盖中心测点处的泄压效果可达13.1%;而故障发生在深层位置时,故障点远离压力释放阀安装处,导致压力释放阀动作更慢,压力释放阀的泄压效果降低至9.3%。文中研究工作可为变压器压力释放阀的设计及布置方案优化提供理论参考。  
      关键词:油浸式变压器;压力释放阀;泄压效果;内部电弧故障;数值仿真   
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      更新时间:2026-03-16
    • 基于磁—结构场耦合的干式直流电容器短路特性分析

      黎鹏, 邱雨, 岳国华, 杜志叶, 姚成, 刘刚
      2026, 62(2): 94-101. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.012
      摘要:干式直流电容器作为柔性直流输电系统中的关键设备,被广泛应用于滤波、电压支撑等重要场合,确保其长期安全可靠地运行具有重要意义。电容器突发外部短路故障时,急剧增加的短路电流流过内部汇流排,从而产生较大的电动力,容易造成电容器结构失效。为研究短路电流冲击下电容器耐受短路电动力的问题,以某型号干式直流电容器为研究对象,基于磁—结构场耦合计算方法,对电容器短路状态时的电动力分布、结构应力以及形变进行计算与分析。结果表明:发生外部短路故障时,电容器内部最大短路电动力数值达10.8 kN;电容器的形变主要出现在引出铜板及其附近区域,且越靠近汇流排中部形变量越大;引出端子呈现明显地向下挤压趋势。研究成果为电容器机械强度校验以及结构优化设计提供理论参考。  
      关键词:干式直流电容器;磁—结构场耦合;短路电动力;结构变形   
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      更新时间:2026-03-16
    • 不同电场下CVT电容单元膜纸绝缘损坏机理研究

      贺达, 李博文, 杨智, 郑一鸣, 蔺家骏, 张乔根
      2026, 62(2): 102-111. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.013
      摘要:电容式电压互感器(CVT)在超/特高压电力系统中得到了广泛使用。CVT发生故障将影响电能计量的准确可靠和电网运行的稳定安全。文中以故障发生率最高的CVT电容单元为研究对象,通过制作适用于反映CVT电容心子电极缺陷的试样,搭建对应的实验平台,进行不同电场形式下的击穿实验并分析试品击穿点分布,研究了工频电压、正、负极性雷电冲击电压和交流叠加冲击复合电场下膜纸绝缘的损坏机制。实验结果表明,CVT电容心子的铝箔电极边缘缺陷是导致膜纸绝缘损坏的主要原因,电极缺陷的种类及变化决定了击穿点的空间分布规律。聚丙烯薄膜对正负空间电荷“陷阱”效果的差异性,会引起复合电场不同叠加幅值、叠加相位下击穿点主导类型的转变。  
      关键词:电容式电压互感器;膜纸绝缘;交流叠加冲击复合电场;电极边缘;击穿特性   
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      更新时间:2026-03-16
    • 林真国, 黄媛, 彭喆, 王德之
      2026, 62(2): 112-118. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.014
      摘要:直流场内电抗器散热是影响特高压技术发展的热点问题。为解决传统送风方式能耗大、降温不均匀以及尘埃飞扬等问题,从电抗器特性以及室内环境调控角度出发,文中提出了一种新型辐射板降温方法,并以广州某±800 kV特高压直流场为例,对电抗器辐射板进行结构优化设计,利用Fluent软件模拟研究了辐射板放置位置对特高压直流场的降温冷却效果,研究表明:辐射板放置距离在500 mm以内的效果更显著;内置辐射板比外置辐射板对电抗器冷却降温效果更好;内外兼置的辐射板放置方式综合效益不显著。  
      关键词:特高压直流场;电抗器;热环境;辐射降温   
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      更新时间:2026-03-16
    • 直驱风机低电压穿越的电气量特性研究

      赵书强, 于佳, 王慧, 李亚明, 张洪炜, 李航
      2026, 62(2): 119-127. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.015
      摘要:随着风电渗透率的不断提高,风机的低电压穿越行为影响着电网的安全稳定运行,保证发生故障时风机不切机具有重要的现实意义。建立直驱永磁风机并网数学模型,推导直驱风机低压穿越过程中电压、电流及功率等相关电气量的解析表达式并提出一种新的无功补偿方案,该方案增加了发出无功,有利于系统电压的恢复,最后运用MATLAB仿真验证了理论研究的正确性以及无功补偿新方案的有效性。  
      关键词:直驱风机;低电压穿越;电气量变化;理论公式;无功补偿   
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      更新时间:2026-03-16
    • 李阳, 唐琰, 周金旺, 杨建峰, 高恩广, 陈科达, 王哲, 王健
      2026, 62(2): 128-135. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.016
      摘要:盆式绝缘子的健康状况对电网建设和运行具有重要影响。文中对超声导波检测盆式绝缘子缺陷进行有限元仿真,研究了多种缺陷情况下超声导波检测盆式绝缘子的可行性,发现当缺陷尺寸小,距离激励点远,且偏移激励点与接收点连线所在垂直平面的角度较大时,信号衰减率小,检测效果不理想。为达到更好的检测效果,文中提出了一种超声导波激励点的优化设置方案:除常用的激励点位置外,在绝缘子表面增设一组激励点位置,对于在常用激励点位置处检测效果较差的缺陷,利用绝缘子表面的激励位置进行检测。搭建实验平台对该方案进行验证,优化方案接收信号衰减率将提高10%左右,检测效果提升明显。该优化方案可为基于超声导波的盆式绝缘子缺陷检测提供参考。  
      关键词:盆式绝缘子;缺陷检测;超声导波;激励点   
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      更新时间:2026-03-16
    • 伞裙破损对接触网斜腕臂绝缘子电场特性的影响

      段承成, 张廷荣, 胡延文, 白玉发
      2026, 62(2): 136-142. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.017
      摘要:西部地区自然环境复杂,因人为及非人为因素造成接触网瓷质绝缘子破损的情况较多。为了研究伞裙破损对接触网安全运行的影响,文中建立了不同破损大小、不同破损位置、两处破损组合、不同表面状态下斜腕臂绝缘子的仿真模型,利用有限元软件分析了其电场分布特性。仿真结果表明:伞裙破损半径越大,破损处表面电场强度越大,相比完好绝缘子,破损半径达到30 mm时电场强度增加了30.11%;相同破损半径时,伞裙破损出现在高压端时电场强度增加幅度最大;两处破损时,相对位置夹角越大,电场强度增加幅度越小,当破损在高压端与中压端且夹角为0°时,电场强度增加了47.31%;当绝缘子破损处积水或上表面覆水时,电场强度急剧增加,相比完好绝缘子,电场强度分别增加了129.57%和260.22%。研究结果可为斜腕臂绝缘子的运营检修提供数据支撑。  
      关键词:接触网;斜腕臂绝缘子;伞裙破损;有限元;电场分布   
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      更新时间:2026-03-16
    • 侯澳港, 董旭柱, 阮江军, 邓永清, 李新海, 张志强
      2026, 62(2): 143-152. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.018
      摘要:电力电缆由电缆本体和电缆接头组成,电缆接头内部的温升是影响电力电缆线路载流能力的关键因素。针对电缆接头材料参数分散性大和热流扩散规律不明显等问题,文中提出了一种基于主热流分析的电缆接头热点温度反演辨识方法,以准确辨识接头内部的热点温度。首先建立了10 kV三芯电缆及接头的有限元仿真计算模型,得到温度场分布规律。其次通过分析电缆接头的热流扩散规律,建立了电缆本体的热路模型,并采用正交试验法设计训练样本和测试样本,确定了距离接头端部0.1、2.0 m的2个导体特征温度点,从而构建了本体径向反演和导体轴向反演的接头热点温度组合反演方法。最后搭建了电缆多工况温升试验平台,在不同负载、外界风速和环境温度下,试验结果表明热点温度仿真值与试验值最大误差为2.29 K,热点温度反演值与试验值最大误差为3.92 K,为电缆接头热故障监测方法提供了参考。  
      关键词:三芯电缆;中间接头;主热流;热点温度;轴向反演;径向反演;反演辨识;试验验证   
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      更新时间:2026-03-16
    • 地埋电缆群实时动态载流能力快速评估方法

      司文荣, 梁永春, 赵莹莹, 傅晨钊
      2026, 62(2): 153-161. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.019
      摘要:准确、快速计算应急负荷和转供负荷工况下地埋电力电缆群暂态缆芯温升对于提高电力电缆动态载流能力精细化管理水平具有重要的意义。首先利用有限元稳态分析获得转移矩阵,利用有限元暂态分析获得单根加热电缆下的自热暂态温升数据和其余电缆的互热暂态温升数据;然后构建了复合暂态热路模型,加载电缆的自热热路模型由二支路热阻—热容组成,邻近电缆的互热热路模型由一支路热阻—热容组成,给出了复合暂态热路模型的龙格库塔法求解方法;最后以有限元计算结果为基准,利用遗传算法优化求解复合热路模型的热阻和热容参数。针对具体实例,利用转移矩阵获得各电缆稳态温升,通过每一个时间步修正损耗实现热电耦合,利用复合热路模型计算任意一根电缆的动态载流量。与有限元计算结果对比表明,该方法具有较高的精度,可以用于工程中直埋电缆群的应急负荷和转供负荷电流运维管理。  
      关键词:地埋电缆群;复合暂态热路模型;暂态缆芯温升;动态载流量;龙格库塔法;转移矩阵;热电耦合   
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      更新时间:2026-03-16
    • 叶宽, 祝秀山, 赵雪骞, 门业堃, 滕景竹, 郭卫, 洪涵韬, 吴明, 高景晖
      2026, 62(2): 162-167. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.020
      摘要:波纹铝护套由于具有良好的弯曲性能而被广泛用于高压交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆。然而,近年来发生了多起由缓冲层开始电缆烧蚀故障,严重的会发展到绝缘屏蔽层乃至于绝缘层。文中就径向电场引起的绝缘屏蔽的烧蚀机理展开研究,通过对不同间隙下绝缘屏蔽进行放电实验模拟,推导绝缘屏蔽烧蚀机理。实验结果表明,缓冲层发生烧蚀后会向内发展导致绝缘屏蔽烧蚀。有间距的情况下发生的击穿是缓冲层和绝缘屏蔽样品与电极之间的空气击穿,无间距的情况下,发生击穿是电极直接击穿缓冲层进而导致的绝缘屏蔽烧蚀。缓冲层的烧蚀会极大地影响绝缘屏蔽的电学性能。因此,应当重点关注铝护套波谷与缓冲层相接触点处引发的烧蚀故障,有利于防止电缆发生故障以及保障电网安全稳定运行。  
      关键词:高压XLPE绝缘电缆;绝缘屏蔽烧蚀;径向电场;模拟放电实验   
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      更新时间:2026-03-16
    • 降雨条件下高压直流导线粗糙系数的表征方法

      李晓云, 马爱清, 张成武, 徐进帅
      2026, 62(2): 168-175. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.021
      摘要:导线表面的粗糙系数m是影响起晕场强预估的关键因素之一。在降雨条件下,高压直流输电线路表面极易附着雨滴,导线表面状况发生改变,而导线表面状况的改变会直接影响Peek公式中粗糙系数m的大小,导致预估的起晕场强与实际值误差较大。目前降雨条件下粗糙系数m的取值没有统一的标准,文中通过引入形变系数W与分布系数f表征雨滴的大小以及分布密度对起晕场强的影响,利用起晕场强与二者之间的变化规律,建立了形变系数、分布系数与粗糙系数之间的关联关系,得到不同降雨程度下粗糙系数m的表达式,从而修正Peek公式,通过建立附着雨滴的高压直流导线的计算模型,与仿真得到的电晕笼笼体场强值相比较,验证方案的可行性。结果表明:电晕笼笼体电场强度计算值与基于有限元法获得的场强值误差小于8%。确定了不同降雨条件下的粗糙系数后,修正后的Peek公式可应用于降雨条件下高压直流导线起晕场强的预估,简单准确、便于实现。  
      关键词:粗糙系数;起晕场强;Peek公式;雨滴;高压直流输电   
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      更新时间:2026-03-16
    • ±800 kV直流输电线路地面合成电场的影响因素分析研究

      李振华, 魏寅孔, 黄悦华, 姚为方, 徐鹏, 谢辉春
      2026, 62(2): 176-182. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.022
      摘要:高压直流线路下方地面合成电场易受到线路本身结构和环境风速的影响,且下方房屋对地面合成电场有畸变作用。基于上述问题,提出一种合成电场数值仿真模型,以探究上述变量对地面合成电场的影响规律,采用Comsol仿真分析了线路结构和风速对地面合成电场的影响规律以及线路下方房屋结构对电场的畸变作用。分析表明:在线路结构中,导线对地高度对地面合成场强影响最大,其他线路结构对地面合成场强的影响不大;当风速小于3 m/s时,顺风侧的地面场强增大,但风速大于3 m/s之后地面场强会减小;对于线路下方房屋参数中,房屋高度对地面电场的畸变作用最大,房屋净高相同时,平面屋顶内部利用空间大,屋顶对电场的畸变最小。  
      关键词:合成电场;线路结构;风速;房屋结构;COMSOL   
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      更新时间:2026-03-16
    • 杨暘, 刘鹏, 黄力
      2026, 62(2): 183-193. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.023
      摘要:超高压输电线路复合横担的绝缘结构复杂,部分重要区域电场畸变严重,极易发生电晕放电和电蚀损破坏,合理且有效的配置均压屏蔽装置是保障复合横担杆塔安全稳定运行的重要环节。为确定均压屏蔽装置的外形结构和具体参数尺寸,文中建立复合横担三维模型,首先利用有限元仿真软件获得复合横担无均压屏蔽装置下的电场分布情况,分析场强畸变严重部位电场分布特性并对均压屏蔽装置进行初步设计;然后,采用最优拉丁超立方设计方法在均压屏蔽装置结构参数变量空间中抽取试验样本点,通过有限元仿真获得不同样本点下的复合横担和均压屏蔽装置表面电场分布;其次,通过构建Kriging模型,搭建复合横担和均压屏蔽装置测点场强与均压屏蔽装置结构参数的响应关系近似模型,并基于灵敏度分析技术获得各结构参数对复合横担和均压屏蔽装置表面最高场强的影响程度;最后,通过第二代非劣排序遗传算法,获得最优均压屏蔽装置结构参数。结果表明,加装文中设计优化后的均压屏蔽装置,复合横担柱式绝缘子沿面场强峰值下降约63.5%,悬式绝缘子沿面场强峰值下降约54.7%,并且复合横担沿面场强和均压屏蔽装置表面场强均满足控制要求。优化方法为输电线路均压屏蔽装置优化设计提供重要的参考价值。  
      关键词:复合横担;均压屏蔽装置;多目标遗传算法;Kriging模型   
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      更新时间:2026-03-16
    • 朱应峰, 王安东, 吕学宾, 陈飞, 李晨昊, 丁俊齐, 曹志伟, 李明
      2026, 62(2): 194-206. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.024
      摘要:晶闸管是换流阀的核心元件,近年来因晶闸管老化导致的设备安全事故逐年上升,晶闸管的安全运行关系着换流阀乃至整个直流输电系统的安全运行。为研究高压晶闸管在稳态温度应力下的退化特性,文中首先设计了温度加速应力退化实验方案,基于该平台分别在结温为Tstg和1.1Tstg条件下开展了1000h的稳态温度加速应力退化实验,并以100 h为时间间隔周期测量了晶闸管试品的各项器件特征参数。特征参数测试数据表明:温度应力使得晶闸管的反向恢复电荷和触发电流发生不同程度的降低,通态电压有所增大,而漏电流的变化是较为突发性的,没有明显的先兆。通过对失效器件特性分析,获得温度应力下晶闸管的主要失效模式为耐压降低,并发现芯片存在表面铝膜的迁移现象。  
      关键词:晶闸管;加速应力;特性退化;失效模式   
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      更新时间:2026-03-16
    • 盛宇军, 孙杰, 李国强, 解晓东, 周凯, 张笑迪
      2026, 62(2): 207-213. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.025
      摘要:为了准确识别柔直换流阀功率模块故障,保证高压直流输电安全、稳定地运转,提出基于温度概率密度的柔直换流阀功率模块故障热红外图像识别方法。通过热红外图像中目标约束区域和背景采样区域的核密度估计,提取柔直换流阀功率模块热红外图像目标区域;基于核密度估计提取温度概率密度,将其作为区分热红外图像目标区域中正常运行区域和故障区域的特征,结合热红外图像中目标区域内阈值,初步划分故障区域,将初步划分结果作为K-means聚类算法的先验知识,通过不断聚类故障区域簇类,达到识别故障的目的。实验验证:所提方法通过集成灰度、空间关系和局部标准差的核密度估计可更精准提取热红外图像目标,准确地识别到柔直换流阀功率模块的故障位置。  
      关键词:概率密度;柔直换流阀;功率模块;热红外图像;核密度估计;K-means聚类算法   
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      更新时间:2026-03-16
    • 含逆变型分布式电源的配电网自适应电流保护方案

      彭思敏, 李允博, 康童, 万代, 杨兰均
      2026, 62(2): 214-222. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.026
      摘要:针对逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generator,IIDG)接入对配电网传统三段式电流保护的影响问题,含IIDG配电网的保护受到越来越多的关注,对此,该文提出了一种含IIDG的配电网自适应电流保护方案。文中根据IIDG的故障特性和短路故障时配电网的序网络进行了理论分析,通过仿真验证了IIDG接入使配电网传统三段式电流保护拒动或者误动;提出了将故障前IIDG输出电流按区间分段后通信、电流保护装置迭代计算后进行整定的自适应电流保护方案,并通过仿真验证了含IIDG的配电网自适应电流保护方案的可靠性。提出的方案整定计算误差在允许范围内,大大减小了对通信同步性和通信量的要求,对含IIDG配电网自适应电流保护的应用具有重要价值。  
      关键词:逆变型分布式电源;配电网;自适应电流保护;区间分段   
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      更新时间:2026-03-16

      技术讨论

    • 真空有载分接开关用平板电极老炼实验研究

      刘心悦, 李小钊, 赵芳帅, 郭润韬, 谷凤娟, 郭靖, 赵梓乔, 史宗谦, 孙佳佳, 莫永鹏
      2026, 62(2): 223-229. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.027
      摘要:为研究老炼对电极表面状况及燃弧过程的影响,在可拆卸真空灭弧室中对真空有载分接开关用平板电极进行了老炼实验,使用高速摄像机拍摄了燃弧图像,使用示波器采集了电压电流波形。对比分析了不同老炼程度下的阴极斑点运动状态及电弧电压波形,实验结果表明,随着老炼的进行,在阴极斑点的清洁作用下,电极表面的污染物被逐渐清除,阴极斑点运动更加稳定,电弧电压降低并且波动减小。  
      关键词:真空有载分接开关;真空电弧;电流老炼;电弧电压;阴极斑点   
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      更新时间:2026-03-16
    • 王磊磊, 张壮壮, 王东晖, 佟建炜, 张阳, 王枭
      2026, 62(2): 230-236. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.02.028
      摘要:为实现现场运行环境下电力变压器运行状态的可靠辨识,提出了一种基于鲁棒局部均值分解(robust local mean decomposition,RLMD)与声纹特征的变压器典型缺陷辨识方法。该方法首先利用RLMD方法实现原始采集声纹信号的降噪处理,再借助皮尔逊相关系数保留与原始声纹信号相关性强的子带分量;其次提取每个子带分量的声纹特征值组成变压器不同状态的特征参量矩阵;最后利用随机森林算法进行状态辨识。搭建了包含3种电力变压器设备典型故障的试验模拟系统,试验结果表明:所提方法实现了电力变压器不同工作状态的可靠表征,且辨识精度较常规方法提升约7%。  
      关键词:变压器;鲁棒局部均值分解;声纹特征;缺陷辨识   
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      更新时间:2026-03-16
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