最新刊期

    2026年第62卷第3期

      研究与分析

    • 基于虚拟红外双目视觉的GIS三维温度场重构

      陈晓坤, 林熠, 吕朝伟, 刘江, 关向雨
      2026, 62(3): 1-7. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.001
      摘要:红外热成像是气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)重要的温升检测手段,现场红外热成像装置多采用红外或红外—可见光的二维成像方式,对于GIS开关设备的空间热分布表征能力不足。文中在单目红外热成像镜头的基础上,采用对抗神经网络作为具有横向视差的虚拟红外热成像镜头,进而通过物理+虚拟红外双目视觉立体匹配实现了GIS温度场的三维重建。通过开展不同电流下的GIS温升试验,采用张正友平面标定法对物理和虚拟摄像头的机位进行标定,采集了包含不同角度的原始红外双目数据集1017对;使用单目红外摄像机采集的图像作为左目图像输入,采用pix2pixHD图像生成框架作为虚拟红外摄像机生成右目图像;采用SGM(semi-global matching)立体匹配算法对原始图像和生成图像进行立体匹配获得计算视差图,根据视差图求解三维坐标从而实现三维重建。结果表明:pix2pixHD图像转换框架在测试集上生成图像FID(fréchet inception distance)可达55.136,感知损失可达0.079,结构相似度可达0.926,峰值信噪比可达27.387,虚拟双目摄像头能够达到物理双目摄像头精度,为实现经济高效的GIS三维温度场重建,提高温度巡检结果的可靠性提供了一种有效方法。  
      关键词:对抗神经网络;气体绝缘金属封闭开关设备;双目视觉;三维重建;虚拟摄像头   
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      更新时间:2026-03-11
    • 李秀广, 逯梓来, 姚晓飞, 韩四满, 周秀, 郑凯旋, 管臣, 郑嘉铭
      2026, 62(3): 8-15. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.002
      摘要:短路电流相控快速开断技术可以有效缩短开断的燃弧时间从而提升真空断路器的性能,文中通过研究分闸速度对双断口快速真空断路器短路电流开断短燃弧时间的影响规律,为双断口快速真空断路器相控短燃弧开断提供理论依据。文中实验采用2台12 kV快速真空断路器以及驱动控制系统,搭建了快速真空断路器短路电流短燃弧开断合成实验回路系统,得到了双断口短燃弧时间及临界熄弧开距与分闸速度关系曲线。实验结果表明,双断口短路电流开断短燃弧时间和临界熄弧开距随分闸速度的增加而单调下降。  
      关键词:真空断路器;快速开断;双断口;分闸速度;短燃弧时间。   
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      更新时间:2026-03-11
    • 余勇祥, 肖辉, 田溢华, 钱伟
      2026, 62(3): 16-21. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.003
      摘要:真空断路器在投切背靠背电容器组时,合闸预击穿过程中的涌流电弧会严重烧蚀真空灭弧室触头表面,被破坏的触头表面会导致分闸过程中高重击穿概率问题。合闸过程中触头自身磁场会对涌流预击穿电弧特性产生影响,是决定重击穿概率的关键因素。文中旨在研究杯状横纵磁场结构对真空灭弧室容性投切过程中预击穿电弧特性的影响规律。文中分别采用杯状横磁和纵磁结构的真空灭弧室触头开展实验,真空灭弧室的触头直径为48 mm,采用透明玻璃绝缘外壳,内部没有屏蔽罩以便于观察预击穿电弧,实验中利用高速摄像机观察记录涌流预击穿电弧特性。实验结果表明,同等条件下杯状纵磁场比横磁场更能有效降低预击穿涌流电弧对触头表面的烧蚀,从而能提高真空灭弧室的容性电流开断能力。这对解决真空断路器容性开断重击穿问题具有重要意义,也为真空断路器往更高电压等级发展提供技术指导和理论依据。  
      关键词:真空灭弧室;背靠背电容器组;高频涌流;场致发射电流;容性电流投切   
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      更新时间:2026-03-11
    • 40.5 kV环保型开关设备大电流温升特性研究

      刘顺凯, 马平, 辛昭昭, 陈志彬, 李嘉龙, 曹阳娜, 贺博
      2026, 62(3): 22-28. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.004
      摘要:以洁净空气作为绝缘介质的环境友好型开关设备符合绿色环保理念和“双碳”目标要求,罐式高气压产品更容易解决绝缘及散热问题,但是其大电流发热温升问题仍较为突出。针对40.5 kV/2500 A大电流环保型开关设备在开发中遇到的1.1倍额定电流下的温升问题,文中构建了其三位置开关及母线样机模型,采用电磁—热—流多物理耦合仿真方法,研究了其温升特性,并通过试验对仿真结果进行了校验。对原有样机模型进行了结构优化,仿真对比了结构优化前后的温升,2750 A自然冷却条件下,原结构最大温升为66.2 K,新结构最大温升为52.6 K,优化后温升下降13.6 K,显著提升了产品整体设计裕度。包含三位置开关及母线模块、断路器模块的整柜样机在自然冷却条件下顺利通过2750A温升试验。  
      关键词:洁净空气绝缘开关;多物理场耦合;温升特性;结构优化   
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      更新时间:2026-03-11
    • 一种提高开关设备绝缘气体SF6泄漏判定鲁棒性的方法

      苏旭辉, 王志川, 方源, 李旭旭, 张琪, 宋科, 陈聪, 金海勇
      2026, 62(3): 29-38. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.005
      摘要:SF6气体由于其良好的绝缘和灭弧性能,被广泛用于高压电器设备中。在设备长期工作过程中,SF6气体的泄漏在所难免,这可能影响设备的安全运行。目前,SF6气体密度继电器多采用软测量模型进行设计,通过测量气室内SF6气体的温度和压力,并借助特定模型求解得到SF6气体密度。然而,压力传感器在长期使用过程中难免因老化而产生参数漂移,导致测得气体压力误差过大,进而影响该类软测量方法准确性,出现误判或漏判的现象。文中在深入分析常用的贝蒂—布里奇曼模型的基础上,通过线性回归并引入斜率及回归指标,提出了一种鲁棒性更高的SF6气体泄漏判定方法,介绍了其原理及技术实现关键点,并设计仿真实验,验证了该方法的性能。结果表明,该方法相较于传统方法受传感器精度影响较小,对气体泄漏更加敏感。该方法为高性能SF6气体密度继电器的研制提供了一种新思路,具有极高的实际应用价值。  
      关键词:SF6气体;高压电器设备;设备绝缘;泄漏判定;鲁棒性   
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      更新时间:2026-03-11
    • 大容量断路器用灭弧喷口的烧蚀及材料性能研究

      卫亚博, 孙珂珂, 段晓辉, 姚灿江
      2026, 62(3): 39-46,60. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.006
      摘要:以大容量灭弧喷口为研究对象,对不同氮化硼(BN)填充物含量的灭弧喷口进行开断烧蚀试验,得到了BN填充物含量对喷口烧蚀量的影响规律。其次,利用有限元对5% BN填充物含量的灭弧喷口进行温度场仿真计算,研究烧结工艺对灭弧喷口物理和性能的影响,并得到最优的烧结工艺曲线。利用最优烧结工艺制造不同BN填充物含量的灭弧喷口,并对其拉伸强度、断裂伸长率、击穿强度等参数进行测试,得到填料含量对灭弧喷口性能的影响规律。为后续大容量断路器用灭弧喷口配方选择提供了基础数据和理论支撑。  
      关键词:灭弧喷口;烧结工艺;温度场仿真;BN填充物   
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      更新时间:2026-03-11
    • 基于优化VMD-TCN-LSTM的变压器油中溶解气体预测

      代浩, 胡东, 杨童亮, 付强, 杨勇, 唐超, 谭为民
      2026, 62(3): 47-60. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.007
      摘要:针对非平稳变压器油中溶解气体序列既有长期趋势又有短期细微波动的复杂特性,文中将黄金正弦算法(GSA)优化的麻雀搜索算法(SSA)与变分模态分解(VMD)组合构成GSSA-VMD模型;对原始变压器油中溶解气体序列使用GSSA-VMD分解,最终得到一组平稳的模态分量;其次,为了精准预测变压器气体序列长期趋势和短期波动,文中将时序卷积网络(TCN)与长短期记忆网络(LSTM)组合起来,并与GSSA-VMD组合构成变压器油中溶解气体含量组合预测模型;最后,文中选用变压器油中溶解气体CO2进行实验验证,与VMD-TCN-LSTM、EMD-TCN-LSTM和GSSA-VMD-LSTM模型进行对比实验,实验结果得出文中提出的变压器油中溶解气体混合预测模型效果最佳,平均绝对百分比误差MAPE值为0.71%,均方根误差RMSE值为9.04 μL/L。  
      关键词:油中溶解气体;组合预测模型;变压器;变分模态分解   
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      更新时间:2026-03-11
    • 龙骧进, 刘元, 苏盛, 陈凤, 李彬
      2026, 62(3): 61-68. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.008
      摘要:利用声音信号对配电设备进行状态监测具有廉价、无接触的优势,但也存在强环境噪声干扰的问题。已有研究利用环境噪声与配电变压器运行声音时、频域自相似性差异的采用无类簇参数的聚类算法进行去噪并取得了较好的仿真结果。不同运行工况的变压器故障噪声存在差异。若该去噪方法造成了变压器声音样本的不同运行工况缺漏,筛选后声音样本集可能无法包含早期故障的声音样本导致后续状态识别环节漏判。因此文中以位于不同工作环境的箱式变压器为例,根据配电设备运行声音与环境噪声时、频域自相似性差异,筛选出不受环境噪声干扰的声音样本。通过平稳声音片段与配电变压器不同运行工况的时间分布特性,论证了该方法能覆盖配电变压器全运行工况,为后续基于声音信号的配电变压器状态监测用于生产实践提供有力支撑。  
      关键词:声音信号;状态监测;配电变压器;箱式变压器;消除噪声;样本筛选   
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      更新时间:2026-03-11
    • 并网变流器的多内模自适应重复控制方法研究

      朱晋宇, 李宁宁, 唐西胜, 李岚, 彭鹏, 李毓烜
      2026, 62(3): 69-79. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.009
      摘要:并网变流器在新能源发电、电能质量治理等领域的应用逐渐广泛,但其输出的并网电流谐波对电力系统有很大影响。重复控制是通过在参考波形中引入谐波成分,并在控制器中将其与误差信号进行比较从而抑制谐波的一种方法,因其对周期性扰动有良好的跟踪性能而在并网变流器中得到广泛应用。但当电网频率波动时,重复控制的谐振频率将会偏离实际电网的基波和谐波频率,大大降低了并网变流器的谐波抑制能力。对此文中提出一种与PI复合应用的多内模自适应重复控制策略来抑制并网变流器中的谐波干扰。首先给出所采用的典型并网变流器拓扑及其控制结构,建立其数学模型;其次针对传统重复控制器的缺点,引入校正因子以增强谐波下的控制增益,提升系统的频率适应性;最后对提出的控制策略进行参数设计,并通过仿真和实验验证了所提策略的有效性。  
      关键词:重复控制;并网变流器;双闭环控制;频率自适应;谐波抑制   
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      更新时间:2026-03-11
    • 干式变频变压器磁热力的计算与分析

      李欣然, 王建民, 杜振斌, 刘兰荣, 秦金立, 杨莹
      2026, 62(3): 80-88. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.010
      摘要:磁浮列车牵引供电系统中的输出变压器,通常在不同频率下运行。为了保证此类变压器的运行可靠性和分析频率变化对其性能参数的影响,文中对一台干式变频变压器在3种运行工况下的磁热力进行了研究。首先,在测量3种频率下铁心材料磁特性的基础上,采用场—路耦合法对各工况下的磁场分布、损耗及短路阻抗进行了计算与对比分析;然后,基于有限体积法分别计算了有无谐波影响下的温度分布与热点温升;最后对其短路性能进行了仿真研究。结果表明,频率变化对铁心磁密、绕组及硅钢片损耗和短路阻抗具有较明显的影响,3种运行工况下的磁热力性能满足产品设计要求,并为今后干式变频变压器的开发设计提供了参考。  
      关键词:干式变频变压器;铁心磁特性;漏磁场;温度场;短路力   
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      更新时间:2026-03-11
    • NiO掺杂MoTe2对变压器内微量H2O的吸附特性研究

      白金, 冯垚, 周秀, 应东, 田天, 岳增显
      2026, 62(3): 89-95. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.011
      摘要:油浸式变压器中的微量水分严重影响着变压器的油纸绝缘性能,实现变压器中微量水分的在线监测至关重要。文中以水分子(H2O)在NiO掺杂MoTe2单层上的吸附结构、吸附能(Ea)、电荷转移量(ΔQ)、态密度(DOS)、最高占据及最低未占据分子轨道(HOMO-LUMO)、功函数(WF)和差分电荷密度(DCD)为计算对象,基于泛函密度函数理论(density function theory,DFT)计算研究了过渡金属氧化物(NiO)掺杂对单层MoTe2吸附参数和电子性质的影响。结果表明:与本征单层MoTe2相比,过渡金属氧化物(NiO)掺杂单层MoTe2的化学活性明显增强。此外,NiO掺杂的单层MoTe2对H2O分子均表现出优异的吸附及解吸附能力。因此,基于NiO掺杂的单层MoTe2气敏材料可进一步用于在油浸式变压器微量水分的在线监测领域。  
      关键词:NiO;掺杂;吸附能力;在线监测;MoTe2;电子特性   
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      更新时间:2026-03-11
    • 一种双向阻感型直流限流器的分析与设计

      李鑫, 陈权, 陈忠, 王群京, 鞠鲁峰
      2026, 62(3): 96-105. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.012
      摘要:柔性直流输电系统故障电流上升速度快、幅值大,现有的直流断路器(DCCB)故障切断速度、开断容量受到了极大的挑战。基于此,提出一种主要由换流支路和阻感限流支路所构成的直流限流器,利用换流支路将故障电流转移至阻感限流支路上,实现阻感限流,并通过吸能电阻达到加速故障电流清除、缓解直流断路器开断压力的目的。根据直流故障暂态特性,结合该阻感型直流限流电路与混合式直流断路器的配合策略,分阶段对该阻感型直流限流电路的工作原理进行理论分析,通过数学推导给出所提阻感型直流限流电路的参数设计原则。最后,对所提阻感型直流限流电路的正确性和有效性进行了仿真验证。结果表明,所提阻感型直流限流电路能有效抑制故障电流、快速隔离故障线路、减少避雷器吸能压力。  
      关键词:直流故障;直流限流器;直流断路器;参数设计   
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      更新时间:2026-03-11
    • 李晓华, 卢越, 刘郁冬, 李光旭, 邹良川, 田雪
      2026, 62(3): 106-114. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.013
      摘要:高频模态阻尼对整数槽多极对数电机振动噪声计算模型准确性具有重要作用,由于锤击实验带宽限制,高频模态阻尼比无法识别。为此文中提出一种高频模态阻尼比识别方法:通过锤击法模态实验测试低频固有频率振型及阻尼比,同时考虑模态频率和阶次影响建立分段阻尼模型,基于最小二乘原理,根据实验测得的低频模态数据拟合分段阻尼模型参数,基于该模型估算高频模态阻尼比。利用文中方法对一台48槽8极永磁同步电机高频模态阻尼比进行识别,建立“电磁—结构振动—噪声”多物理域联合振动噪声仿真模型,提高振动噪声计算模型精度,最后进行样机振动噪声实验验证了高频阻尼识别方法的正确性。  
      关键词:模态;阻尼比;电磁振动噪声;联合仿真模型   
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      更新时间:2026-03-11
    • 配网10 kV无间隙氧化锌避雷器温升特性及状态评估研究

      黄伟翔, 陈千懿, 张炜, 胡刚, 林秀清, 黄志都, 张龙飞
      2026, 62(3): 115-120. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.014
      摘要:金属氧化物避雷器是配电网中重要的组成元件,对其进行带电检测,以诊断其可能存在的缺陷,对保证电力系统的安全稳定运行有重要意义。目前红外测温技术是避雷器带电检测的主流方法之一,而掌握避雷器的温升特性是该技术的基础。鉴于此,文中研究了配网无间隙氧化锌避雷器的温升特性。文中分别选取不同老化、受潮程度的样品进行了对比试验,探究不同老化程度以及不同阻性电流下氧化锌避雷器的温升情况。试验发现避雷器承受的电压越高,阻性电流越大,温度上升越快。避雷器温升和阻性电流呈现良好的二次函数拟合关系。试验结果和拟合曲线均得出:避雷器样品阻性电流为50 μA时,温差为1~2 K;阻性电流为70 μA时,温差为3~6 K左右;阻性电流为100 μA时,温差在7K以上,从而证明了试验的准确性。文中的研究将有助于为10 kV无间隙氧化锌避雷器的带电检测提供参考。  
      关键词:金属氧化物避雷器;红外测温;温升特性;老化;受潮   
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      更新时间:2026-03-11
    • SF6气体密度传感器自动变温校准技术

      赵磊, 冯汝明, 刘天宇, 赵俊, 种佳丽, 陈聪, 曾伟, 金海勇
      2026, 62(3): 121-128,137. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.015
      摘要:SF6气体密度变化会影响电器设备绝缘能力。故需依靠密度传感器监控SF6气体是否发生泄漏及泄漏程度。定期校准是验证传感器性能的重要环节。但现有校验仪只在常温下完成校验,这与传感器工况存在差异,可能无法暴露隐患,因此出现了全温校验需求。然而,现有装置自动化程度低,校验点越多,校验时间越长。并且SF6气体密度传感器用量越来越多,全温校验将导致校验时间等开销大幅增加。为此,文中通过分析变温校准实现过程,提出了一种高效的自动变温校准系统方案,设计了它的软件及硬件,并开展了变温校准应用实践。结果表明,文中研制的自动变温度校准装置,不仅能发现低温时存在的问题,而且自动化程度高,可大幅节省人力资源开销。文中的研究能为变温度校准技术的推广应用提供重要的借鉴,可为电力系统安全运行提供更好的保障。  
      关键词:SF6气体密度传感器;自动测试;自动变温;校准   
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      更新时间:2026-03-11
    • 110 kV同塔四回线路带电更换悬垂绝缘子串作业方法研究

      陈鑫涛, 马爱清, 徐进帅, 张成武
      2026, 62(3): 129-137. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.016
      摘要:针对110 kV同塔四回输电线路相间净空距离与横担间距离较近,带电更换悬垂绝缘子串存在一定的难度以及危险性的问题,文中基于有限元仿真从带电作业危险率以及作业人员体表场强两个方面,对比分析了采用等电位作业、地电位作业以及中间电位作业3种不同作业方式时带电作业的安全性。研究表明:等电位、地电位作业方式均存在危险率大于1×10-5的情况,不符合安规;而采用中间电位作业法进入电场时的组合间隙以及带电作业危险率均符合安规;且采用中间电位作业法时作业人员体表场强也远小于另外两种作业方式,故使用中间电位作业法更换悬垂绝缘子串满足安全性。  
      关键词:同塔四回;中间电位作业法;危险率;体表场强   
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      更新时间:2026-03-11
    • 均压环加装硅橡胶套对复合绝缘子闪络特性的影响

      马御棠, 朱钱鑫, 潘浩, 张毅, 王前进, 耿浩
      2026, 62(3): 138-143,170. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.017
      摘要:雷击是引起输电线路跳闸的主要原因,加强绝缘子的绝缘性能有助于提升架空输电线路抵御雷电灾害的能力。文中主要关注均压环加装硅橡胶套能否改善输电线路耐雷性能这一问题。为此,文中首先开展了雷电冲击电压下绝缘子闪络放电实验,获得了新型绝缘子和传统绝缘子的伏秒特性曲线,结果表明硅橡胶套可以让伏秒特性曲线上移。进一步分析放电发展过程的高速影像发现,上述改善主要是因为硅橡胶套抑制了流注放电的起始和增大了先导放电的路径。基于实验结果拟合的伏秒特性曲线,文中仿真计算了均压环的硅橡胶套对输电线路反击耐雷水平和反击跳闸率的影响,结果表明新型绝缘子可以有效地降低输电线路的反击跳闸率,降幅介于9.1%~58.9%之间。上述研究成果有可能为输电线路的防雷改造提供一些新思路。  
      关键词:复合绝缘子;均压环;硅橡胶套;放电过程;雷击跳闸率   
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      更新时间:2026-03-11
    • 110 kV电缆附件EPDM绝缘的理化性能及电荷特性研究

      万子剑, 张伟, 谭笑, 陈朝阳, 谢坤, 谢庆, 任成燕
      2026, 62(3): 144-152. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.018
      摘要:电缆附件是输电线路运行中易发生故障的薄弱环节,为探究不同运行年限高压电缆附件绝缘老化状态的变化,对三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)绝缘110 kV高压电缆附件微观结构、化学组成、电气性能和表面电荷特性进行观测和分析。结果表明:随运行年限增加,附件在多种因素作用下发生老化,EPDM绝缘击穿场强整体呈下降趋势,陷阱能级向浅陷阱偏移,浅陷阱电荷密度增大。附件绝缘在老化过程中引入C=O、-OH等极性基团,同时和硅油反应引入含Si基团,使EPDM介电常数增加;另一方面,绝缘电热老化后期产生的强极性基团等化学缺陷可使EPDM陷阱能级加深,同时深陷阱密度增加,而老化过程中出现的重结晶现象有利于击穿场强的保持和提升。EPDM绝缘的击穿场强和陷阱参数受附件类型和材料制备工艺影响较小,能较好地反映高压电缆附件的绝缘老化状态。  
      关键词:电缆附件;三元乙丙橡胶;理化性能;表面电荷特性;绝缘老化   
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      更新时间:2026-03-11
    • 基于SOGI-PLL的高压电缆接地回路环流干扰抑制方法研究

      赵伟利, 林清杰, 陈腾彪, 雷达, 雷松, 李栋, 唐志国
      2026, 62(3): 153-162. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.019
      摘要:回路电阻带电检测是高压电缆金属护层接地回路电气连接状态检测的一种新技术,该技术通过磁场耦合方式向高压电缆接地回路中注入异频激励,通过测量回路中的异频激励电压与电流响应信号的幅值与相位求解回路电阻,可有效发现回路中的进水受潮、螺栓松动、护层开裂等缺陷。电缆护层中工频环流的存在会对异频信号的注入产生影响,导致激励电源及耦合线圈工作异常,并且对异频信号的检测造成严重干扰,能否有效地抑制工频环流干扰是高压电缆接地回路电阻高精度检测的关键所在。为此,文中提出了一种基于二阶广义积分器锁相(second-order generalized integration-phased lock loop,SOGI-PLL)跟踪原理的工频环流干扰主动抑制技术,通过跟踪护层工频环流干扰信号,动态地控制激励源输出同频反相的信号以抵消其干扰,仿真与试验相结合验证了该方法的有效性。研究结果表明,文中提出的方法能有效消除运行环流干扰对回路电阻带电检测造成的影响,避免耦合线圈磁饱和,大幅提升了耦合注入效率与参数检测精度,在干扰电流为54.9 A的情况下跟踪精度达到了98%,实现了强工频环流干扰情况下回路电阻高精度测量,测量误差小于1%。  
      关键词:电磁耦合;SOGI-PLL;锁相跟踪;电流补偿;幅相精度   
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      更新时间:2026-03-11
    • 考虑多因素影响的大理密集输电线路绕击跳闸率计算方法

      周春天, 张文锋, 林敢, 柴辰, 李帅超, 黎鹏
      2026, 62(3): 163-170. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.020
      摘要:为提高密集输电线路绕击跳闸率计算的准确性,以大理地区典型密集输电通道为研究对象,引入雷电入射角和地形倾角两个影响因素,研究了交叉跨越线路间的雷电屏蔽作用,搭建了改进的三维电气几何模型,计算了同塔双回输电线路的绕击跳闸率。结果表明:由于各线路段的杆塔结构和地闪密度差异较大,其绕击跳闸率相差较大;考虑雷电屏蔽作用时,两密集输电线路段的绕击跳闸率分别为0.8525、2.2971次/[100·(km·a)],与不考虑雷电屏蔽作用相比,分别减小了0.1077、0.0899次/[100·(km·a)]。  
      关键词:密集输电线路;电气几何模型;交叉跨越线路;绕击跳闸率   
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      更新时间:2026-03-11
    • 高导热复合绝缘材料制备研究进展:等离子体表面修饰

      闫镜伊, 张传升, 孔飞, 王琨, 杨威, 程显, 邵涛
      2026, 62(3): 171-182. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.021
      摘要:高性能绝缘材料应用广泛,在电气、电子等领域不可或缺。特别是,随着高压电工装备、微电子产品的迅猛发展,传统的绝缘材料难以满足趋于高度集成化发展的器件因单位功率密度显著提高而产生的散热需求,器件的稳定性以及寿命受到严重的影响。在高电压绝缘材料领域中,近年来高分子聚合物因其良好的电气绝缘性能被广泛关注,但其极低的导热性能限制了其在高散热场合下的应用,因此亟待开发高导热绝缘材料。文中首先综述了本征型和填充型复合绝缘材料的制备方法,其中填充型制备是现阶段常用的方案。在该方案中,界面热阻是限制导热性能得到良好提升的瓶颈问题。针对这一问题,相关学者对填料进行表面修饰,以增加填料与聚合物的界面相容性。据此文中全面总结现阶段常用的填料表面修饰方法,并着重对等离子体修饰的机理以及处理方式进行介绍。等离子体表面修饰是制备高导热复合材料的一种新途径和新思路,与现有工艺相结合,未来有望推动其工业化应用。  
      关键词:高导热;无机填料;等离子体;表面修饰;界面热阻;聚合物   
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      更新时间:2026-03-11
    • 不同类型气源的大气压等离子体射流的放电特性研究

      石朝阳, 郝小龙, 缪龙宇, 张一波
      2026, 62(3): 183-190. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.022
      摘要:文中研究了典型的同轴射流装置在不同实验条件(气源组分、流速(含雷诺数Re分析)、电压和功率)下对大气压等离子体射流特性(主要是射流长度、实际温度和放电启动电压)的影响。结果表明:单气源射流时,电压或流速的增加使射流长度先增加后趋于稳定或下降;施加电压升高会使射流温度上升,流速的增加对氮气和氩气源的射流温度影响不大;氧气源射流的启动电压和功率高于氮气和氩气源。2种气源混合时,O2比例的增加会抑制射流长度,增加启动电压;而N2的加入不会对等离子体射流的长度和温度产生明显影响。随着流速的增加,Ar/O2和N2/O2源的射流长度先增加后趋于稳定,Ar/N2源的则会逐渐增加。3种气体混合时,射流长度随着电压或流速的增加先增加后趋于稳定;而射流温度会随着施加电压的增加先升高后趋于稳定,随着流速的增加而降低;启动电压则会随着氩气比例的减小(或氧气比例的增加)而逐渐增加。因此,不同类型的气源条件对大气压等离子体射流的特性影响较大,在实际应用中应值得关注和重视。  
      关键词:大气压等离子体射流;射流长度;射流温度;放电启动电压;单气源;混合气源;雷诺数   
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      更新时间:2026-03-11
    • 特高压换流阀厅回路地震易损性分析

      邱有强, 李强, 杨旭, 黎卫国, 王金雄, 张世洪
      2026, 62(3): 191-198,217. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.023
      摘要:为了评估某±800 kV特高压直流换流站阀厅及其内部回路的地震易损性,文中通过建立换流阀厅回路有限元模型,进行增量动力时程分析,根据计算结果采用非线性最小二乘回归方法得到阀厅回路在不同破坏模式下的地震易损性曲线。结果表明:在地震作用下,特高压穿墙套管根部应力与换流阀塔悬吊绝缘子拉力峰值响应较大,换流阀塔底部位移接近限值;其中,悬吊绝缘子的地震易损性最高,穿墙套管根部地震易损性次之,换流阀塔因位移过大而破坏的概率较低。在对换流阀厅进行抗震设计时,应优先采用更高强度的悬吊绝缘子;穿墙套管是换流阀厅回路中的重要设备,应在其根部采取抗震加固措施;阀塔底层位移过大会造成与之耦联的管母或连接金具局部应力过大或者不满足最小空气净距的情况,应采取相应措施减小其底部位移。  
      关键词:特高压换流阀厅回路;地震响应;易损性分析   
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      更新时间:2026-03-11
    • 复杂土壤结构对HVDC系统单极大地运行的地电位分布影响

      张俊, 曹晓斌, 金炜东, 张思渊, 张彼德, 张榆
      2026, 62(3): 199-211. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.024
      摘要:高压直流(HVDC)输电系统接地极引起的地电位和电场分布,受土壤分层结构的影响,而接地极选址面临复杂土壤结构的背景。因此研究土壤结构中各种因素对地电位和电场分布规律的影响,将有助于改善其分布情况。文中以研究格林函数的微分方程和电位行波的反折射传播方式为方法入口,得到分层土壤结构下存在的振荡衰减函数,提取出电荷积累效应矩阵用于表示积累电荷再分布的振荡衰减过程,获得电位分布在水平、垂直和复合土壤结构下对土壤层厚度S,反折射率k和电流源位置h的表现差异。得出反折射率是影响振荡衰减过程的主要和持续因素,土壤层厚度是次要且持续因素,位置是初始且短暂因素。指出复合土壤结构中电位分布是垂直和水平电荷积累效应的相互影响,其斜方向的等效距离点为两者相互影响效果,土壤层厚度和综合反射率分别以距离函数和等效电荷方式影响衰减速度。最后根据某直流输电工程接地极地质勘测与季节变化情况,构成复杂土壤结构,并考虑接地极位置、土壤层厚度和土壤电阻率三大影响因素,模拟分析了极址5~25 km范围的地电位和电场分布规律。  
      关键词:高压直流输电;HVDC接地极;地电位分布;复合分层土壤;积累电荷   
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      更新时间:2026-03-11
    • 基于包络线的非对称短路电流参数计算方法研究

      郭双权, 陈家伟, 阎对丰, 马建军, 王金鑫
      2026, 62(3): 212-217. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.025
      摘要:针对电力系统非对称短路电流参数计算中包络线位置偏移而产生的电流有效值与直流分量误差问题,文中提出一种新的包络线切点修正方法。首先对非对称短路电流波形进行基线校正和小波去噪预处理。其次,通过局部极值点抛物线拟合的方式精确提取电流峰值及时间参数;利用这些峰值集合进行初步包络线拟合,进而计算非对称短路电流直流分量。接着,从原电流波形中剔除直流分量,得到对称分量电流峰值和时间集合,将其作为真实包络线拟合点集合。最后,进一步以修正后的切点集合重构包络线函数,从而优化有效值与直流分量的计算模型。实验比对结果显示:该修正方法显著提高了电流有效值的计算准确度,其相对误差由原方法的0.014%~0.184%降低至0%~0.042%;直流分量的相对误差从0.114%~0.625%降至0.093%~0.481%。这种方法为非对称短路电流参数的高准确度计算提供了有效的解决方案,尤其适用于直流分量时间常数超标的复杂工况。  
      关键词:非对称短路电流;包络线切点;有效值计算;直流分量;参数修正   
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      更新时间:2026-03-11

      技术讨论

    • 基于热时间常数的高压开关温升试验效率优化策略研究

      王博, 郭双权, 张敏, 董兆阳, 卢俊, 王云鹏, 阎对丰
      2026, 62(3): 218-223. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.026
      摘要:高压开关设备的温升试验对保障电力系统安全运行至关重要。针对传统高压开关温升试验耗时长、能耗高和安全隐患等问题,文中提出了基于热时间常数的温升稳定值预测方法以优化试验效率。首先,介绍了热时间常数理论及计算方法,给出了温升曲线方程,提出了可利用最小二乘法拟合温升曲线以获取相关参数。然后,通过对GW12kV户外隔离开关、GW40.5kV户外隔离开关和ZW32-12/630A户外柱上开关进行试验验证,结果表明该方法预测结果偏差在±3K内。最后,提出了预热试验优化策略,文中所选3种开关温升试验时间分别缩短约36.2%、45.2%、41.4%,能耗分别降低了31.1%、40.0%、33.8%,有效提升了试验效率和能效,为优化高压开关温升试验提供了可行的策略。  
      关键词:高压开关;温升试验;热时间常数;预热试验方法;能效提升   
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      更新时间:2026-03-11
    • GIS不同布置方式的经济性及选用策略研究

      张丕沛, 汪鹏, 郭晨瑞, 王江伟, 李杰
      2026, 62(3): 224-231. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.027
      摘要:GIS户外布置会因环境腐蚀影响,增加设备检修成本,而GIS户内布置又会在前期投入大量的房屋建造成本,因此有必要对GIS不同布置方式的经济性进行评估。文中以某市在运变电站为统计对象,对不同地理位置户内和户外布置GIS整个使用周期内的运检成本进行了统计。结果显示,不同区域户内GIS的运检成本差别较小,且以定期检修成本为主,而沿海d级污秽区、内陆d级污秽区户外GIS的临时停电检修及带电补气次数远高于户内GIS,整个使用周期内的总运检成本也远高于户内GIS,并在此基础上提出了各个区域新建GIS的运检成本预测方法。之后综合考虑GIS设备及房屋的建设、运检和退役成本,对GIS不同布置方式的全寿命周期成本进行计算分析,可以得出,某市沿海d级污秽区的GIS采用混凝土房屋户内布置GIS、内陆d级污秽区的GIS采用钢结构房屋户内布置、内陆c级污秽区的GIS采用户外布置是最具经济性的选择,以上分析过程及结论可为其他地区GIS布置方式的选择提供借鉴。  
      关键词:GIS;运行环境;布置方式;全寿命周期;成本分析   
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      更新时间:2026-03-11
    • 液压机构内部泄漏故障的诊断方法

      王峰, 张家瑞, 刘永, 王岩, 张建磊, 苏伟, 辛承运, 常浩
      2026, 62(3): 232-236. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.03.028
      摘要:通过利用液压机构各模块高压油泄漏后必将经过回油孔流入到低压油箱的特点,设计监测工装,监测各模块回油孔油位的变化,从而直观快速诊断出内部泄漏的模块,予以针对性的清除。文中通过一起液压机构泄漏故障的诊断验证了此方法的正确与有效性,提高了检修的准确性与效率,为液压机构内部泄漏故障的诊断提供新的思路。  
      关键词:液压机构;油位;监测工装;内部泄漏   
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      更新时间:2026-03-11
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