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- 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1|0|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5|2|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1|0|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17|13|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11|4|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22|29|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24|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24|53|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49|44|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29|43|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38|4|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48|34|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47|51|0更新时间：2026-03-24
- 摘要：目前在电力物联网蓬勃发展下，各种传感器终端设备及小型无线基站组成的无线传感网络成为了输电电力物联网感知层的重要组成部分。然而，户外输电线路中的分布式传感节点的连续可靠供电是目前需要重点解决的问题，其中环境微能量采集技术为输电线路传感节点的自驱动供电提供了一种有效解决思路。为解决输电线路分布式监测节点在户外环境下的连续供电问题，本文面向输电线路周围风能与导线微风振动能，设计了一种基于悬挂防振结构的电磁-压电复合取能系统。通过将风杯悬挂结构与导线防振结构相集成，应用风力驱动的电磁取能单元与振动驱动的减振压电取能单元，用于联合收集风能与线路振动能，并具有减振功能，进一步提出具有欠压锁定功能的电源管理策略，以提供面向无线传感节点的标准化直流输出，与传统的整流充电供能方式相比，该电能管理电路的功耗降低了94.7%，可实现对传感器节点的高效持续供电。本文设计的电磁-压电复合能量采集系统为解决输电线路在线监测传感节点的绿色、持续、可靠供电提供了全新的解决思路。关键词：输电线路;自供电;悬架结构;防振结构;电磁发电;压电发电;电源管理21|48|0更新时间：2026-03-23
- 摘要：山火过火后植被燃烧产生的灰烬颗粒会附着在绝缘子表面，灰烬颗粒作为导电性质的污秽会对绝缘子的绝缘性能产生影响。本文通过烧损试验获取植被燃烧灰烬颗粒，并以3片串XWP2-160瓷绝缘子为试品开展闪络试验，研究了灰烬颗粒浓度（TCD）、初始盐密（ISD）和灰烬附着面积（ST）对绝缘子闪络电压以及泄漏电流的影响规律。研究表明：随着TCD的增加，染污绝缘子的闪络电压近似呈线性降低，泄漏电流峰值呈指数为正的幂函数增加，与无灰烬附着下的情况相比，闪络电压降低19.8%~31.5%，泄漏电流峰值升高16.6%~44.4%；在灰烬附着情况下，随着ISD的增加，绝缘子的闪络电压呈指数为负的幂函数形式降低，且TCD变化对染污绝缘子闪络电压以及泄漏电流峰值的影响逐渐变小；随着ST的增大，闪络电压逐渐降低，泄漏电流峰值逐渐升高，两者的变化均呈现“初期平缓-中期显著-后期趋缓”的趋势。研究成果可为山火过火后输电线路绝缘子风险评估模型构建以及运行维护策略提供参考。关键词：瓷绝缘子;灰烬颗粒浓度;闪络电压;泄漏电流峰值;初始污秽度;灰烬附着面积39|27|0更新时间：2026-03-18
- 摘要：在高压真空断路器中，触头结构设计对磁场分布特性以及抑制电动斥力引发的对断路器运行的动态失稳具有关键作用。为此，本研究建立了杯状纵磁触头3D有限元模型，并通过融合支持向量回归(SVR)与麻雀搜索算法（SSA），以触头片开槽长度L1、宽度L2、径向旋转角度θ1、杯座厚度W、斜槽上下旋转角度θ2以及斜槽高度H六个关键结构参数作为输入，以电动斥力F、电流峰值时中心平面有效磁场占比S和过零时中心点磁滞时间t0分别为输出，构建了SSA-SVR高精度预测模型；最后通过NSGA-Ⅲ生成Pareto前沿，结合TOPSIS方法实现参数优选。结果表明:与初始数据相比，参数优化后F从169.91N降低至105.29N，S从53.31%上升至63.07%，t0从1.0233ms降低至0.7899ms,显著提升了触头的开断性能和运行稳定。关键词：真空灭弧室触头;电动斥力;磁场特性;SSA-SVR;NSGA-Ⅲ;TOPSIS59|78|0更新时间：2026-02-11
- 摘要：针对电磁斥力操动机构的机械故障诊断率偏低问题，文中提出了一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化门控循环单元神经网络（GRU）的故障诊断方法。首先，采用最大奇异值能量熵方法(EEMSE)对机构的分闸振动信号进行特征提取构建特征向量矩阵，并利用Lasso回归系数和皮尔逊相关系数对特征矩阵进行降维。然后，引入Chebyshev混沌映射、黄金正弦策略、位置更新动态权重系数对传统蜣螂优化算法(DBO)进行改进，并使用IDBO对GRU超参数优化，建立基于IDBO-GRU的电磁斥力操动机构故障诊断模型。最后，搭建实验平台对模型进行验证，结果表明，建立的故障诊断模型诊断精确度达到96.88％，相较于其它诊断模型具有更高准确率和更好稳定性，为电磁斥力操动机构的故障诊断提供了一种新的诊断模型。关键词：电磁斥力操动机构;改进蜣螂优化算法;门控循环单元神经网络;特征提取和筛选;故障诊断44|83|0更新时间：2026-02-11
- 摘要：振荡波试验是电缆绝缘检测的重要手段，解决了现场试验负载容量大导致的试验设备体积庞大的问题，介质损耗因数属于电缆振荡波试验的核心测试参数之一，然而现有振荡波条件下的介质损耗因数测试精度较低（仅为1×10-3量级），无法满足现场测试要求。本研究提出一种基于全相位快速傅立叶变换（ApFFT）和非线性最小二乘法（NLS）算法的高准确度介损因数测试方法，与传统方法对比无需再评估振荡波系统自身误差，测量精度提升到1×10-4量级。测试过程需同时测量振荡波电压和电流信号，开发了可实现最小化理论相位误差的测试系统，避开了测试对象击穿引发的地电压抬升风险。通过仿真和实验验证了该测试方法的准确性和算法的稳健性，达到了现场高精度介损检测需求，为振荡波下电缆绝缘评估提供了更可靠的技术手段。关键词：电缆;振荡波;介质损耗因数;绝缘状态诊断41|57|0更新时间：2026-02-06
- 摘要：铜材料和铜基复合材料因其优良的性能在电力工业中得到了广泛的应用。石墨烯因其高导电性、高导热性和优良的机械性能，最近已成为改善铜基材料的热门选择。然而，在实际制备中，石墨烯容易出现缺陷。因此使用基于密度泛函理论的第一性原理计算来研究具有不同缺陷的铜/石墨烯复合材料。计算石墨烯缺陷和异质Cr原子对铜/石墨烯复合材料界面结合能力的协同效应。结果表明，引入缺陷后费米能级处的电子数量增多，键级增多，键能增强。此外，引入异质原子Cr增加了结合能的绝对值，提高了缺陷石墨烯/铜结构的稳定性并且使缺陷石墨烯/铜界面模型在费米能级处的电子数增多，提升了复合材料的导电性。关键词：石墨烯/铜界面;第一原理;导电性;石墨烯缺陷;异质原子46|42|0更新时间：2026-01-12
- 摘要：空气间隙的击穿电压是超/特高压输电线路带电作业安全防护的关键因素。针对等电位作业间隙放电路径受等电位作业人员的站位与姿势影响而影响击穿电压问题，本文聚焦复合横担带电作业提出了一种考虑人员站位姿态及放电附着点的击穿电压预测方法。基于先导放电模型，建立了考虑等电位人体的带电作业间隙放电附着点模型，并分析了不同姿态下人体体表的放电附着概率；将间隙结构和电场分布等特征量作为支持向量机（support vector machine，SVM）的输入量，以间隙是否击穿作为输出量，建立了击穿电压预测模型。通过该模型对复合横担等电位作业间隙的正极性操作冲击50%放电电压进行了预测，预测值与试验值相吻合。本文方法可准确地表征作业人员的姿态与站位对组合间隙绝缘强度的影响，为等电位人体-杆塔间隙击穿电压的获取提供了一种新途径，有望在实际应用中提高带电作业的安全性。关键词：带电作业;组合间隙;放电附着点;击穿电压;人体姿势;支持向量机;电压预测;机器学习60|81|0更新时间：2026-01-08
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