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- 摘要：特高压穿墙套管与阀厅、防火墙耦联体系的抗震性能直接决定换流站运行安全，现有研究多聚焦于单体抗震性能研究，缺乏耦联体系协同减震控制方案。本文建立穿墙套管-阀厅-防火墙耦联体系的等效理论模型，开展黏滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器的参数优化分析。结合ABAQUS有限元模型，选取7条地震波验证减震控制方案的有效性并对比不同阻尼器的减震控制效果。结果表明：所建立的等效理论模型与有限元模型结果吻合良好，可实现各类阻尼器核心参数的高效优化；三类阻尼器均能有效控制穿墙套管动力响应，其中摩擦阻尼器耗能效率与耦联体系震动频率无关，减震控制效果最优，可使穿墙套管应力响应峰值降低50％~60%，可使穿墙套管加速度放大系数降低30%~40%。关键词：穿墙套管;阀厅结构;防火墙结构;减震机理研究;动力响应分析1|0|0更新时间：2026-09-29
- 摘要：针对气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在运行中因电动力长期处于微振动环境，导致接头触指发生磨损劣化的问题，当前基于大电流试验平台的研究受场地、传感器布置及经济成本等因素限制，难以灵活开展参数化研究。为此，基于分布参数体系理论推导等效原理，搭建了一种新型GIL机械激振器激励等效试验平台。在该平台上分别开展了通流无激振下的振动响应试验和连续长时间无通流激振下的振动响应试验。结果表明：GIL管线内部导电杆简化梁单元在集中简谐荷载与均布简谐荷载下的跨中振动响应特征一致；通流条件下，随负载电流增大，振动加速度值逐渐增大；新型激振方法下的振动响应与通流实测结果吻合。该新型激振方法在等效模型与原始模型相似性高同时动态响应由基频模态主导的结构下，可用于GIL管线振动响应特性及相关研究。关键词：机械激振方法;激振器;GIL管线;振动响应特性1|0|0更新时间：2026-09-29
- 摘要：现场绝缘试验是GIS投运前检验设备可靠性最经济有效的环节，然而，目前以特高频和超声波带电检测为代表的现场绝缘试验局放监测技术在监测有效时长、局放灵敏度、现场应用判据等方面均存在不足。为此，本文提出了一种适用于特高压GIS现场绝缘试验全过程的局部放电高灵敏检测方法，能够实现试验过程中所有局部放电信号原始脉冲的测量与分析，并通过“试验电压特征采集-局放采集单元外部触发”的方式，实现了现场试验工况中非工频电压下的局放图谱准确测量；研究了基于相干平均的特高频局部放电信号去噪算法，在现场实测中可将背景高频噪声从20mV左右降至1mV以下；在某特高压站1100kV GIS现场试验中进行了现场应用，成功发现了某台断路器中金属异物引发的局放异常现象，开盖检查发现了异物烧蚀痕迹并进行了消缺处理，验证了本文局放检测方法、信号处理方法的有效性。关键词：特高压GIS;绝缘试验;特高频;局部放电;金属颗粒;缺陷定位5|5|0更新时间：2026-09-21
- 摘要：聚丙烯作为一种环保型热塑性材料，广泛应用于高压电缆中，但电缆长期处在潮湿环境中容易形成水树枝，导致其绝缘性能的下降，水分子的扩散严重制约了聚丙烯的快速发展。值得注意的是，SiO2纳米粒子已被证实可以用于改善材料的绝缘性能。然而，经过硅烷偶联剂处理后的纳米粒子SiO2，其对于水分子扩散的具体影响机制仍未明晰。为揭示其中的机理，本文基于分子动力学模拟，分别建立了未改性和不同偶联剂（KH570和KH792）改性的SiO2纳米粒子/含水聚丙烯界面模型，从分子层面研究其内在机理。结果表明，不同偶联剂改性结果对水分子扩散的影响有所不同，其中KH792改性的SiO2纳米粒子/含水聚丙烯界面结构中水分子与聚丙烯的相互作用能最强，自由体积分数最小，对聚丙烯中水分子的运动有较好的抑制作用。为进一步研究纳米粒子改性聚丙烯复合材料提供了理论支持。关键词：聚丙烯;分子动力学;纳米SiO2;硅烷偶联剂3|1|0更新时间：2026-09-17
- 摘要：高压直流隔离开关主导电系统的温升预测对设备热设计、热点识别及状态评估具有重要意义。本文提出一种面向复杂热行为识别的分级热网络建模方法，结合有限元电热耦合仿真结果，从局部热源集中、温升梯度强化和热流路径偏折等方面识别区域热行为复杂度，实现主导电系统热网络模型的分级构建。以408kV隔离开关为对象开展有限元电—热耦合分析，提取电流密度、温度场及热流场特征，构建区域复杂度指标，并分别采用显式接触热阻、等效参数和集总参数热网络分级建模。选择5 000A和8 000A两种通流工况进行对比，并开展8 000A直流温升试验。结果表明，触头—触指接触区是温升预测关键区域；分级热网络与FEM温升趋势和热点位置一致，15组试验测点平均相对误差约2.3%、最大相对误差约3.1%，具有较高预测精度。所提方法可在控制热网络规模的同时提高关键接触区域的局部温升表征能力，为其温升预测和热设计优化提供参考。关键词：高压直流隔离开关;温升预测;复杂热行为;分级热网络;有限元法6|0|0更新时间：2026-09-07
- 摘要：电网发生不对称电压暂降时，会对储能安全并网产生不利影响。针对上述问题，提出一种不对称电压暂降下储能变流器(power conversion system, PCS)多目标控制策略。该策略以支撑并网点电压至安全范围为首要目标，设计了两组电压参考值，可根据实际负序电压的大小选择合适的电压参考值。随后通过拉格朗日乘数法确定了最优电压支撑方式，同时考虑以PCS输出电流和有功功率波动为约束条件，保证了并网系统在故障期间安全运行。当支撑并网点电压至安全范围时，进一步根据PCS剩余容量裕度抑制电压不平衡度，提升电压质量。最后通过MATLAB/Simulink验证了所提策略的有效性。当电压暂降程度较小时，不仅能保证电压支撑效果，还能更好地限制有功功率波动；当电压暂降程度较大时，能给予并网系统更充裕的不脱网运行时间。关键词：储能变流器;储能并网;不对称电压暂降;电压支撑;有功功率波动抑制7|0|0更新时间：2026-09-02
- 摘要：随着真空断路器电压等级提升，弹簧操动机构凸轮动态接触载荷增大，接触疲劳失效风险上升。传统凸轮设计多将接触强度作为后验校核指标，缺乏动态接触应力反馈驱动的轮廓优化机制。为此，提出一种基于协同仿真与赫兹接触理论的凸轮轮廓优化方法。以 NURBS 曲线控制点为设计变量，以最大动态接触应力最小化为优化目标，并以接触强度准则和机构运动约束为边界条件，建立凸轮轮廓优化模型，采用序列二次规划算法实现 Adams-Matlab协同迭代求解。以252 kV真空断路器为例进行验证，结果表明：优化后最大接触应力由1287.8 MPa 降至1019.6 MPa，降幅20.8%；最大法向接触力由87.1 kN降至72.8 kN，降幅16.4%；最大工作压力角和从动件角加速度均有所降低，凸轮传动特性得到改善。经10 000次机械寿命试验后，凸轮工作表面未出现点蚀、剥落和异常磨损。结果表明，该方法可在保证合闸机械特性的同时降低凸轮动态接触应力，为高压真空断路器关键传动部件的可靠性优化设计提供参考。关键词：真空断路器;凸轮;协同仿真;赫兹接触理论;序列二次规划算法10|10|0更新时间：2026-08-27
- 摘要：电压互感器长期处于恶劣的运行环境中，在各种过应力下绕组绝缘可能发生局部匝间短路故障，影响设备的计量性能和运行安全。然而，现有针对电压互感器局部匝间短路故障引发漏磁畸变与局部过热的研究相对不足，尚难系统揭示短路位置和匝数对磁-热场分布形态的影响规律。此外，现有故障辨识特征多侧重于单点幅值或局部状态，难以刻画故障响应的空间差异，导致不同故障状态的辨识能力受限。为解决上述问题，本文提出了一种磁-热轴向分布形态特征驱动的电压互感器匝间短路故障辨识方法：基于COMSOL有限元软件构建场-路耦合与磁-热耦合仿真模型，提取漏磁和温度的轴向分布序列，构建用于表征故障响应的磁-热轴向分布形态特征；进而，采用贝叶斯优化极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting, XGBoost)模型对单一物理量特征和磁-热融合特征进行分类验证，评价特征体系有效性。仿真结果表明：短路位置主要影响磁-热异常响应的轴向分布区域，短路匝数主要影响漏磁幅值和热点温升；磁-热融合特征输入下模型辨识效果最优，准确率达96.15%。关键词：电压互感器;匝间短路故障;磁-热耦合;轴向分布形态特征;故障辨识8|9|0更新时间：2026-08-25
- 摘要：双脉冲测试作为集成门极换流晶闸管（integrated gate-commutated thyristor，IGCT）的重要特性测试之一，常用于分析和评估器件的动态特性。但双脉冲测试中的回路杂散电感会在器件关断瞬间产生感应电压，和母线电压共同作用于IGCT产生过电压，过大的杂散电感不仅会导致动态特性测试出现误差，甚至可能损坏器件。针对这一问题，提出了一种利用粒子群优化（particle swarm optimization，PSO）算法减小回路杂散电感，优化IGCT双脉冲测试平台的方法。首先，搭建双脉冲测试回路中各元件的三维模型，包括IGCT夹具、二极管夹具和箝位电容，并对其空间布局进行参数化表示，然后综合考虑元件连接顺序、绝缘间距等因素，确定各参数的取值范围；再利用PSO算法计算得到使得回路杂散电感最小的平台空间布局；最后，通过电路仿真验证了所提方法能够有效抑制IGCT关断瞬间的过电压幅值，基于优化后的空间布局搭建了IGCT双脉冲测试平台并进行实验，对比实验结果和仿真结果可以发现，两者之间的误差始终保持在较小范围内，这进一步证明了所提方法的可行性。关键词：集成门极换流晶闸管;双脉冲测试平台;杂散电感;空间布局;粒子群优化算法16|10|0更新时间：2026-08-13
- 摘要：针对传统特快速暂态过电压(VFTO)确定性仿真方法忽略隔离开关击穿电压随机性导致的预测精度不足问题,提出一种基于实测数据驱动的VFTO高精度概率化仿真方法｡以1100 kV气体绝缘开关设备(GIS)隔离开关击穿电压实测分布特性为基础,通过动态时间片划分与分段统计建模,构建“分布区间上下界+随机扰动”的击穿判据,并嵌入ATP-EMTP实现随机重燃过程的高效仿真｡实验结果表明：相较于传统线性模型,本文方法将VFTO峰值预测的残差平方和(RSS)从0.0255､0.0517降至0.0049,均方根误差(RMSE)由0.053､0.075减少至0.023;全相位角下VFTO最大峰值误差从4.409%､4.773%显著降低至0.73%,与实测数据一致性提升86.7%｡通过量化随机性建模对仿真精度的改进,揭示了传统确定性模型因忽略分散性导致的过保守设计缺陷,为特高压设备绝缘优化提供了高置信度仿真工具｡关键词：特快速暂态过电压(VFTO);特高压气体绝缘开关设备(GIS);隔离开关;随机击穿电压;概率化仿真4|11|0更新时间：2026-08-13
- 摘要：气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS）中的各类绝缘缺陷是导致GIS绝缘劣化和故障的关键诱因。传统超声检测法受限于压电传感器响应频带及GIS外壳谐振特性，无法准确获取宽频带分布的局部放电信号，影响检测有效性。因此本文采用内置式宽频光声麦克风技术，获取金属尖刺、自由微粒、悬浮电位和环氧内部气隙等4种典型缺陷的宽频声发射特征。结果表明金属尖刺和自由微粒缺陷声信号呈簇状，持续时间较长且峰值频率较低，而悬浮电位和环氧内部气隙缺陷声信号呈脉冲状，持续时间短且峰值频率更高；绝缘缺陷声信号的峰值频率、幅值等与缺陷尺寸呈强相关关系，且采用等效时间和等效频率法能对4种缺陷声信号进行有效区分，为GIS/GIL绝缘缺陷的检测与诊断提供参考。关键词：GIS;金属尖刺;自由金属微粒;悬浮电位;环氧内部气隙;声发射;光声麦克风29|25|0更新时间：2026-07-21
- 摘要：为提升高压电缆外护套接地故障的检测效率与定位精度，解决传统定位方法依赖停电操作、定位延迟及实施复杂度高等问题，提出一种基于护层环流特征的带电定位方法。以单端保护接地与交叉互联接地方式为例，理论分析护层电流形成机理，基于PSCAD/EMTDC搭建三相单芯电缆电磁暂态模型并验证其准确性；通过模拟外护套接地故障动态过程，分析护层电流随故障位置变化的分布特性；采用多项式拟合法建立护层电流-故障位置特征方程，结合直接接地端电流反演故障位置，实现实时带电定位。工程案例验证了方法的可行性，单端接地系统仅需单点电流测量即可定位，交叉互联系统通过两端电流同步监测实现故障段判别及故障定位，无须停电且操作复杂度低，所提方法为高压电缆外护套接地故障的在线检测与快速定位提供了有效技术参考，具有重要工程应用价值。关键词：高压电缆;护层环流;接地故障;特征方程;带电定位18|18|0更新时间：2026-07-17
- 摘要：为研究油浸正立式电流互感器“产气—电容屏微放电”的联系，结合某地区共3台同型号220kV电流互感器发生波纹膨胀器顶盖故障，对其中2台互感器开展了故障分析工作。对故障电流互感器开展绝缘电阻、介损值电容量测试及油气分析试验，发现故障互感器油中H2、总烃及C2H4均超过注意值，绝缘油介损值超过注意值。随后对故障电流互感器开展解体检查，发现其一次绕组外部的绝缘纸及各层电容屏存在大量褶皱，工艺缺陷明显。基于COMSOL Multiphysics 6.3，建立一次绕组外部及油纸绝缘、褶皱气隙有限元模型，仿真分析其工艺缺陷状况下的放电过程，结合解体和试验结果，明确了故障原因。关键词：电流互感器;解体;油气分析;有限元;放电29|53|0更新时间：2026-07-06
- 摘要：在面向电力系统状态感知的监测框架下，针对电力系统电场信号多模态、宽频带特性易引发频谱混叠，影响后续设备状态辨识与风险评估准确性的问题，提出量子增强多模态电场监测方法。该方法基于金刚石NV色心光纤量子传感器采集电流信号，采用元学习增强的微波频率调制策略，通过多工况先验学习与快速适配机制，动态优化调制频偏与调制频率，确保量子传感始终工作于最优灵敏度点。进一步将校正后的电流序列输入双向长短期记忆网络，利用前向与后向时序特征提取能力，构建正常运行、警戒、紧急、故障四类状态的动态评估模型。测试显示，该调制方法将电流感知灵敏度从86.9 A/GHz提升至1146.2 A/GHz灵敏度提升了约13.2倍。在0.5高比例噪声干扰下，模型对各状态类型的识别结果与预设状态完全一致，全电流区间感知比差均低于0.1，验证了所提方法在高噪声环境下的鲁棒性与准确性。关键词：电力系统;状态感知;动态评估;元学习增强;量子传感监测;NV色心电流互感器;双向长短期记忆网络28|2|0更新时间：2026-05-25
- 摘要：换流站滤波器小组断路器具有动作频繁、运行环境恶劣、故障率较高的特点，其可靠性亟待提升。文中提出了以可靠性为中心的滤波器小组断路器检修策略，首先分析滤波器小组断路器的故障特征，获得以灭弧室缺陷为主的设备检修项目需求；其次建立以设备运行风险最低为优化目标的换流站滤波器小组断路器运检策略优化模型，计算得出增设灭弧室检修项目后的效益；最后基于搜集到的特定类型断路器现场运行数据，提出对该类型断路器分合闸操作205次时进行开盖内检具有最佳效益。基于文中研究结果总结了一套以可靠性为中心的滤波器小组断路器检修策略优化方法，对今后改进换流站滤波器小组断路器检修策略具有一定参考意义。关键词：滤波器小组断路器;检修策略;可靠性;优化模型;可靠性检修29|60|0更新时间：2026-05-19
- 摘要：电触头作为断路器核心元件，需具备优良的导电性、力学性能及抗熔焊性。CuCr合金因高强高导被广泛应用，但高温下存在脆性提升等缺陷。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究3%原子分数的C、Si单掺杂对CuCr基合金性能的影响。通过构建不同Cr浓度的CuCrX(X=C、Si)置换固溶体模型，利用CASTEP软件分析合金晶格参数、热力学稳定性、弹性常数及电子结构等。结果表明：C掺杂显著影响晶格常数，随Cr浓度升高晶格畸变加剧，且显著提升热力学稳定性，但降低弹性模量、增强脆性，其弹性变化利于提升抗熔焊性能；Si掺杂对晶格影响较弱，可提升弹性模量，CuCr₀.₁₆Si₀.₀₃综合弹性强度最优，同时增强脆性以改善抗熔焊性能。电子结构显示，C、Si掺杂均增强导电性，CuCrC理论导电能力更强，在成键特性上，CuCrC杂化作用显著，CuCrSi中Si-Cr杂化提升键能与抗形变能力。本研究为CuCr基触头合金性能优化提供理论依据。关键词：第一性原理;C/Si单掺杂;热力学稳定性;弹性性能;电子结构51|53|0更新时间：2026-04-24
- 摘要：超声信号测量是气体绝缘设备局部放电的有效在线检测方法之一。光纤干涉仪传感系统具有灵敏度高、抗电磁干扰等优点，适合用于局放超声检测，但易受环境噪声干扰，影响信号测量。本文首先明确了光纤干涉仪超声信号传感原理，在光纤干涉仪中引入了高频载波调制及下变频解调方法，一方面克服了环境噪声对传感系统的影响，消除了相位衰落造成的检测盲区，另一方面降低了系统采样频率，实现了超声信号的实时解调；其次，搭建超声检测平台，验证下变频解调方法的有效性与准确性；最后，基于所研系统在某1000 kV变电站GIS设备上进行现场检测实验，捕捉到局放超声波形，并通过S变换对现场检测中捕捉到的局放超声信号进行时频特征分析，有效区分了局放信号与其他干扰信号。基于高频载波及下变频的光纤超声传感系统为气体绝缘设备局放超声监测提供了一种灵敏可靠的手段。关键词：GIS;局部放电;超声传感;光纤干涉仪;下变频42|50|0更新时间：2026-04-09
- 摘要：复合绝缘子因优异的绝缘性能与机械强度在电网中得到广泛应用，但其护套-芯棒界面产生的脱粘与分层等隐蔽性缺陷是诱发断串、击穿等恶性故障的主要原因，现有检测手段难以满足此类缺陷的高灵敏度检测需求。文中提出了一种基于非线性超声的复合绝缘子界面缺陷诊断方法。以无缺陷、脱粘与分层三种典型缺陷的复合绝缘子样本为研究对象，搭建非线性超声试验平台并采集超声回波信号，引入离散傅里叶变换-最小二乘法（Discrete Fourier Transform - Least Squares，DFT-LS）提取频域非线性特征，并结合时域统计特征表征界面状态，建立基于改进灰狼算法优化支持向量机（Improved Grey Wolf Optimizer-Support Vector Machine，IGWO-SVM）的缺陷诊断模型。研究结果表明，DFT-LS算法在高噪声环境下显著降低了相对非线性系数的计算误差，有效提升了特征提取的鲁棒性；IGWO-SVM模型在收敛速度与识别精度上均优于GWO与其他同类优化算法，模型识别准确率达到96.7%，可实现对复合绝缘子界面缺陷的有效检测与智能诊断。关键词：复合绝缘子;界面缺陷;非线性超声;改进灰狼算法;支持向量机45|5|0更新时间：2026-04-08
- 摘要：GIS有着占地空间小，绝缘性能高等优点，在电网中被广泛运用。然而其内部自由金属微粒的跳跃、集聚等行为会降低其绝缘稳定性，对设备安全可靠运行留有隐患。本文搭建了模拟GIS振动带电试验平台，研究工频电压下，机械振动激励对金属微粒运动规律和局部放电特性的影响。首先研究分析了不同工况下自由金属微粒运动行为及其起跳电压变化规律，结果表明：振动激励会拓宽金属微粒的运动范围，并有效降低其起跳电压，最大降幅可达29.8%，进而建立了微粒得3种典型运动模式。其次使用脉冲电流法测量分析了振动激励下金属微粒的放电特性，结果表明振动的施加在一定程度上增加了金属微粒局部放电PRPD谱图的分散性，尺寸小密度低金属微粒局部放电最大放电量明显增加，0.5mm铝粒的最大放电量可增大146%，且在达到一定电压阈值后迅速增长，易引发击穿；而机械振动激励对粒径1mm铜粒等较重微粒的局部放电特性影响较低。研究结果可为实际工程中GIS带电操动断路器自由金属微粒的检测与分析提供理论支撑。关键词：GIS;金属微粒;机械振动;局部放电;运动规律;起跳电压;脉冲电流法;放电特性58|41|0更新时间：2026-04-03
- 摘要：GIS现场试验是保障设备投运后安全运行的最后一道防线。目前工程现场普遍采用交流耐压试验，但由于其试验条件与GIS实际运行工况下的“高电压-大电流”叠加应力存在显著差异，导致多起设备在通过交流耐压试验后仍在短期内发生击穿故障的问题。针对现有试验的不足，本文提出开展GIS加压加流现场试验，旨在提高投运前绝缘缺陷的检出率，提升设备投运后的运行可靠性。分析了在现场条件下同时向GIS施加高电压与大电流的技术路线，提出基于谐振电压-感应电流联合激励的新型现场试验方法，构建了完整的试验流程；进一步研制了适用于现场应用的感应式大电流试验装备，并首次在真实GIS交接试验现场完成加压加流试验验证。试验结果表明：采用感应法向GIS内部导杆施加大电流时，应避免GIS外壳、外壳接地及接地网之间形成导通回路；通过两套低功率叠加电源的协同使用，可在保证安全性的前提下有效实现GIS加压加流试验，为提升GIS交接试验的真实性与有效性提供了可行方案。关键词：气体绝缘组合电器;现场试验;加压加流;交接试验;局部放电;有效性;感应式升流器57|59|0更新时间：2026-03-24
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