特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)抗震性能提升方法研究

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作者 王电处 余荣兴 +1 位作者 李浩丹 张涵 《高压电器》 北大核心 2025年第4期120-129,138,共11页

随着气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在特高压换流电站中的广泛应用,地震对其结构安全的影响备受关注。文中基于精细化有限元模型,分析了GIL在地震作用下的响应特征,并针对抗震薄弱点提出了针对性的性能提升方法。研究表明,GIL的主要薄... 随着气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在特高压换流电站中的广泛应用,地震对其结构安全的影响备受关注。文中基于精细化有限元模型,分析了GIL在地震作用下的响应特征,并针对抗震薄弱点提出了针对性的性能提升方法。研究表明,GIL的主要薄弱点位于竖向转角处,存在外壳强度破坏和内部导体接头拔出破坏两种模式。此外,支架的动力放大效应显著,加速度放大系数通常超过2.0,但支架的动力放大作用并非唯一决定GIL抗震性能的因素。通过提高支架的基频和固定支架与外壳的连接方式,能够有效降低内部导体的相对位移峰值和外壳的应力峰值,从而显著提升整体抗震性能。加固措施可使GIL在峰值地面加速度(PGA)大于0.4g时的地震易损性降低50%以上。文中为GIL抗震性能的提升提供了理论依据和实践指导。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(GIL) 抗震性能 有限元分析 支架加固 地震易损性

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管母耦联的特高压复合双支柱设备地震响应及影响分析

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作者 李强 张长虹 +1 位作者 余荣兴 陈超泉 《高压电器》 北大核心 2025年第4期72-82,共11页

近年来,复合支柱绝缘类设备逐渐在特高压变电站中得到应用,然而其弹性模量相对瓷质设备更小,使得设备刚度更低、体系更柔。为研究其耦合体系抗震性能以及对地震强度等因素的影响,文中首先介绍了所采用的结构动力响应分析理论,进而采用Ab... 近年来,复合支柱绝缘类设备逐渐在特高压变电站中得到应用,然而其弹性模量相对瓷质设备更小,使得设备刚度更低、体系更柔。为研究其耦合体系抗震性能以及对地震强度等因素的影响,文中首先介绍了所采用的结构动力响应分析理论,进而采用Abaqus软件建立了管母耦联的±800 kV复合双支柱绝缘子设备体系,该体系两端为一端固定一端滑动。随后,分析并比较该体系不同方向的模态振型,基于所建立的仿真模型进行动力响应分析,并分别考虑了地震强度、频谱及多维地震耦合对于该耦联体系地震响应的影响。结果表明:耦联体系的面内前3阶频率均高于对应的面外前3阶频率;当地震动幅值在0.4g范围以内,绝缘子根部应变、顶部加速度及位移反应与地震波幅值近似成线性关系;管母耦联效应不论对于支柱绝缘子的固定连接还是滑移连接,均能保持对其顶部位移的降低作用,并降低根部应力水平;在多维地震动输入下,随着地震动维数的增加,原方向的加速度值呈增加趋势;耦联复合支柱绝缘子在0.4g地震下位移反应较大,位移与绝缘子高度比值达到1/31,但根部应变水平较低,仍处于线弹性阶段。 展开更多

关键词 地震响应 管母 耦联效应 特高压设备 复合绝缘子 地震耦合

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特高压换流站主设备运行状态抗震性能评估

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作者 张世洪 李浩丹 +1 位作者 杨应山 梁晨 《高压电器》 北大核心 2025年第4期39-46,53,共9页

地震频发地区的特高压换流站主设备在长期运行状态下的抗震性能关系到输电系统的安全和稳定。文中对特定特高压换流站主设备的抗震性能进行系统分类,提出主设备抗震性能运行状态下的评估方法,研究典型±800 kV特高压直流穿墙套管设... 地震频发地区的特高压换流站主设备在长期运行状态下的抗震性能关系到输电系统的安全和稳定。文中对特定特高压换流站主设备的抗震性能进行系统分类,提出主设备抗震性能运行状态下的评估方法,研究典型±800 kV特高压直流穿墙套管设备运维策略,评估特高压换流站主设备运行状态下的抗震性能。结果表明:换流站主设备可以按照不同类别采用差异化的抗震性能评估策略,安装减震措施的主设备需要进行力学性能测试以保证其结构的安全性;在运行状态下换流站主设备抗震性能评估方法包括有限元分析、现场测试、结构试验、综合对比分析等;运维策略可采用日常运维和专业运维策略,基于在线监测的方法可以更好的进行换流站整体运行状态的评估。 展开更多

关键词 特高压换流站 电气设备 抗震性能 评估方法 现场测试

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基于熵权灰关联分析的高压直流输电换流阀空冷器状态评估 被引量：13

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作者 李阳 田松丰 +2 位作者 贾嵘 党建 魏慧 《电网与清洁能源》 北大核心 2021年第3期47-53,64,共8页

为了保障高压直流输电换流阀空冷器的安全,基于熵权灰关联分析法建立了空冷器的状态评估方法。首先在考虑故障部位和故障类型的基础上建立了状态评价指标体系,其中管束、风机和百叶窗为部位层,与空冷器运行状态关联性强的外观故障、腐... 为了保障高压直流输电换流阀空冷器的安全,基于熵权灰关联分析法建立了空冷器的状态评估方法。首先在考虑故障部位和故障类型的基础上建立了状态评价指标体系,其中管束、风机和百叶窗为部位层,与空冷器运行状态关联性强的外观故障、腐蚀故障、绝缘故障和风机异响故障为故障层,选取了能准确反映故障的指标作为指标层;进一步利用熵权灰关联分析法确定指标权重;然后将指标分为定性指标和定量指标,通过划分指标等级分别确定定量指标和定性指标的评分函数。利用实例分析验证了所提出的状态评估指标体系的有效性和正确性。 展开更多

关键词 高压直流输电 空冷器 指标体系 熵权灰关联分析法 状态评估

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变电站软导线——电气设备耦联体系地震响应模拟及特征分析

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作者 李强 禹晋云 +1 位作者 李光辉 杨旭 《高压电器》 北大核心 2025年第4期63-71,共9页

变电站电气设备在震中可能遭到严重损坏。先前大部分研究均针对单体设备或单跨耦联体系的地震性能,而在实际情况中,通过软导线耦联的多个设备将影响其余设备的地震响应。因此,提出了一种基于运动方程的数值解法,用于多跨软导线—单体设... 变电站电气设备在震中可能遭到严重损坏。先前大部分研究均针对单体设备或单跨耦联体系的地震性能,而在实际情况中,通过软导线耦联的多个设备将影响其余设备的地震响应。因此,提出了一种基于运动方程的数值解法,用于多跨软导线—单体设备耦联体系的地震响应。为了该方法的准确性,构建了相应的五跨包含6个不同电气设备的耦联体系有限元模型,并对比了两者的地震响应分析结果,随后研究了设备频率和软导线垂跨比对耦联体系地震响应的影响。分析表明:该数值方法与有限元模型计算结果高度吻合,峰值加速度和相对位移的最大相对误差的绝对值分别为9.85%和10.64%;导线张力和设备地震响应与相邻设备频率比呈正相关关系。该方法对于改进变电站电气设备抗震设计和配置具有实际意义。 展开更多

关键词 电气设备 地震响应 多跨耦联体系 软导线 数值模拟 有限元模型 设备频率 垂跨比

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直流场支柱类设备耦联回路地震响应及失效风险分析

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作者 姜渭鹏 郗家峰 +1 位作者 龙启 彭仕游 《高压电器》 北大核心 2025年第4期91-100,共10页

为换流站系统的核心组件,直流场通常由多个支柱类设备和导线连接组成耦联回路,其高度柔性的特点使其在地震作用下容易产生损伤。文中旨在分析换流站直流场支柱类设备耦联回路的地震易损性及地震失效风险,以500 kV直流场耦联回路为对象,... 为换流站系统的核心组件,直流场通常由多个支柱类设备和导线连接组成耦联回路,其高度柔性的特点使其在地震作用下容易产生损伤。文中旨在分析换流站直流场支柱类设备耦联回路的地震易损性及地震失效风险,以500 kV直流场耦联回路为对象,建立了精细化的仿真模型并开展了抗震性能评估,采用增量动力分析法和非线性最小二乘法拟合了回路设备的易损性曲线,提出了基于蒙特卡洛抽样的地震危险性分析方法,对比分析了回路中关键设备和整体耦联回路的地震失效风险。结果表明,支柱绝缘子PI_(1-2)、PI_(1-10)和电流互感器CT的根部应力响应较高,为耦联回路的关键薄弱设备;在0.4g的地震强度下回路的失效概率超过50%,并且整体回路的地震失效风险均高于回路单体设备,服役时间越长,地震失效风险差距越大。相应结论可为回路抗震分析评估和抗震提升措施的制定提供理论依据。 展开更多

关键词 支柱类设备 耦联回路 地震失效风险 地震易损性曲线 蒙特卡洛

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基于长短期记忆网络的换流站设备地震损伤识别方法

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作者 李强 宋云海 +1 位作者 杨洋 张世洪 《高压电器》 北大核心 2025年第4期21-29,共9页

为了提高特高压换流站设备在地震中的损伤识别精度和实时性,文中提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)结合小波散射特征提取的设备损伤识别方法。通过有限元仿真模拟换流站设备在地震中的加速度响应,生成包含不同损伤工况的时程数据。采... 为了提高特高压换流站设备在地震中的损伤识别精度和实时性,文中提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)结合小波散射特征提取的设备损伤识别方法。通过有限元仿真模拟换流站设备在地震中的加速度响应,生成包含不同损伤工况的时程数据。采用小波散射技术对加速度信号进行特征提取,以减少信号噪声并保留损伤特征,再将提取后的特征输入LSTM模型进行损伤识别。结果表明,基于小波散射特征的LSTM网络相比直接使用原始加速度数据,显著提升了识别速度与精度,模型的最终识别准确率达到95%。该方法有效提高了换流站设备地震损伤识别的准确性和效率,为换流站等电力基础设施的健康监测和灾后评估提供了可靠的技术支持,并具有广泛的工程应用潜力。 展开更多

关键词 特高压换流站设备 地震损伤识别 长短期记忆网络 小波散射 深度学习

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基于瞬态热阻抗网络的压力传感器动态温度补偿研究

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作者 李阳 李瑜 +3 位作者 薛佳琦 刘志强 王昭阳 李桥 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期7-12,共6页

压阻式压力传感器易受温度变化影响而产生漂移,传统温度补偿方法在宽温范围应用中动态补偿效果不佳。文中设计了一种动态温度补偿系统,核心在于构建了精准的瞬态热阻抗网络模型。该模型通过理论推导与有限元仿真相结合,准确描绘压阻式... 压阻式压力传感器易受温度变化影响而产生漂移,传统温度补偿方法在宽温范围应用中动态补偿效果不佳。文中设计了一种动态温度补偿系统,核心在于构建了精准的瞬态热阻抗网络模型。该模型通过理论推导与有限元仿真相结合,准确描绘压阻式传感器芯体在热环境下的动态行为。基于此网络模型,补偿系统能够前瞻性地预测压阻芯片的温度变化,确保在环境温度快速波动的情况下,仍能有效校正传感器的热漂移现象。实验结果表明:在环境温度发生阶跃变化时,该补偿系统的最大测量误差显著降低至0.001 1 MPa,相较于未补偿状态的误差减少了93.82%。即便与直接使用环境温度进行补偿的方法相比,误差也降低了94.09%,充分验证了该动态温度补偿系统的高效性和优越性。 展开更多

关键词 压力传感器 压阻效应 温度漂移 动态温度补偿 瞬态热阻抗网络 热脉冲响应

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地震作用下换流站回路设备耦联结构响应分析

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作者 张世洪 姜渭鹏 +1 位作者 王金雄 李光辉 《高压电器》 北大核心 2025年第4期83-90,共8页

地震作用对特高压换流站设备的影响十分显著,由于设备之间通过母线和其他部件相互连接,设备的耦联效应会显著改变其地震响应特性。以特高压换流站中的典型交流滤波器回路为研究对象,建立了精细化有限元模型,对耦联回路的动力学特性进行... 地震作用对特高压换流站设备的影响十分显著,由于设备之间通过母线和其他部件相互连接,设备的耦联效应会显著改变其地震响应特性。以特高压换流站中的典型交流滤波器回路为研究对象,建立了精细化有限元模型,对耦联回路的动力学特性进行了模态分析与地震时程分析,探讨了不同地震动下设备和母线的耦联响应特性。研究表明,与单独设备相比,耦联回路中的设备表现出不同的动态特性,耦合效应对设备的位移和应力响应有显著影响,某些关键设备如电容器和断路器的位移与应力响应较大。基于分析结果,文中提出了具体的抗震设计建议,旨在减小耦合效应带来的不利影响,提升换流站设备的抗震性能与安全性。 展开更多

关键词 换流站 交流滤波器回路 耦联响应 数值模拟 地震响应分析

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藏粤直流输变电项目建设运维全过程的生态保护和恢复

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作者 王电处 王金雄 +5 位作者 孟广涛 蔡雨新 曹建新 李品荣 张正海 解玲玲 《西部林业科学》 北大核心 2025年第4期73-78,共6页

藏粤直流项目云南段作为国家“西电东送”战略的关键工程,穿越生态极其敏感的滇西北高原,该工程建设运维过程将会对云南高原生态系统产生显著的影响。本文深度剖析该工程对生物多样性(导致珍稀物种栖息地破碎化、干扰野生动物迁徙)、生... 藏粤直流项目云南段作为国家“西电东送”战略的关键工程,穿越生态极其敏感的滇西北高原,该工程建设运维过程将会对云南高原生态系统产生显著的影响。本文深度剖析该工程对生物多样性(导致珍稀物种栖息地破碎化、干扰野生动物迁徙)、生态平衡(增加外来物种入侵风险)以及生态系统服务功能(削弱森林碳汇能力、干扰区域水循环过程)等多维度干扰机制。针对项目建设中存在的问题,提出贯穿项目全生命周期的系统性生态保护与恢复对策。其具体策略如下:实施分层剥离表土保护、优化线路避让生态敏感区、构建生态廊道、强化外来入侵物种防控、针对性恢复碳汇与水源涵养功能以及最小化景观干扰等6项创新性措施。研究成果为高原地区重大输变电工程的生态风险管控与可持续运维提供实践参考和技术支撑。 展开更多

关键词 高原地区 输变电项目 生态保护 生态恢复

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HTV硅橡胶的疏水抗紫外层制备及机理研究

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作者 雷鸣东 李强 +3 位作者 干强 李子由 康兵 何俊佳 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第4期36-43,共8页

高温硫化(HTV)硅橡胶的抗紫外老化性能较差,在紫外辐照后其憎水性逐渐丧失,拉伸强度降低,硬度增加明显。为了提升HTV硅橡胶的疏水性和抗紫外性能,本文通过分步嵌入固化的方式在HTV硅橡胶表面引入不同结构的长效性室温硫化(PRTV)硅橡胶... 高温硫化(HTV)硅橡胶的抗紫外老化性能较差,在紫外辐照后其憎水性逐渐丧失,拉伸强度降低,硬度增加明显。为了提升HTV硅橡胶的疏水性和抗紫外性能,本文通过分步嵌入固化的方式在HTV硅橡胶表面引入不同结构的长效性室温硫化(PRTV)硅橡胶和四针状氧化锌/纳米氧化锌(tZnO/nZnO)粒子,制备了不同形貌的疏水型抗紫外复合涂层,并通过老化试验、水接触角、表面硬度、力学性能等测试研究了该复合涂层的结构组成对HTV硅橡胶微观形貌和抗老化性能的影响。结果表明:在HTV硅橡胶表面引入PRTV硅橡胶后,其表面孔洞得以覆盖,憎水性增加,含水率和吸水率下降;引入的ZnO粒子大幅提升了硅橡胶材料的憎水性、抗紫外性和热稳定性;通过分步嵌入固化引入的PRTV硅橡胶-tZnO/nZnO复合涂层,可有效构建微纳级乳突结构和紫外屏蔽层,其对基体的憎水性和抗紫外老化性提升效果相比单一嵌入tZnO或nZnO粒子更加明显。 展开更多

关键词 HTV硅橡胶 复合涂层 tZnO/nZnO 疏水性 抗紫外性能

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换流站变压器端到端偏磁声纹识别研究 被引量：4

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作者 刘建华 王钢 +3 位作者 骆钊 崔学龙 黄道杰 李强 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期53-60,共8页

为提高换流站智能化水平,充分利用巡检机器人硬件能力,文中基于变压器声音信息提出一种直流偏磁声纹识别方法,该方法可以无需特定降噪算法应对瞬态和稳态噪声。首先,对变压器声音信号进行分析;其次,为提高有效声音信息权重,结合变压器... 为提高换流站智能化水平,充分利用巡检机器人硬件能力,文中基于变压器声音信息提出一种直流偏磁声纹识别方法,该方法可以无需特定降噪算法应对瞬态和稳态噪声。首先,对变压器声音信号进行分析;其次,为提高有效声音信息权重,结合变压器声音信号特点,使用W⁃50FMCC特征来表征声音信息;再次,基于多头注意力机制和残差结构设计了非自回归端到端偏磁声纹识别模型,使用信道补偿算法提升特征正交性并获取相似度得分,完成识别;最后通过实验进行了验证。实验表明,该方法可以直接对变压器声学信号的偏磁情况进行准确的识别,无需降噪算法。 展开更多

关键词 变压器声纹 直流偏磁 声纹识别 多头注意力

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潮湿环境下支柱绝缘子聚氨酯芯体的吸湿吸水特性研究 被引量：1

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作者 刘世增 马义刚 +4 位作者 付致玮 管兮远 吴焱松 梅红伟 王黎明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期64-69,76,共7页

灌注式支柱绝缘子内部使用聚氨酯材料填充,聚氨酯芯体特性是支柱绝缘子绝缘问题研究的重点。水分侵入会降低其绝缘强度,危害支柱绝缘子的运行可靠性。文中通过试验研究了潮湿环境下聚氨酯芯体的吸湿特性、吸水特性和水分在聚氨酯中的渗... 灌注式支柱绝缘子内部使用聚氨酯材料填充,聚氨酯芯体特性是支柱绝缘子绝缘问题研究的重点。水分侵入会降低其绝缘强度,危害支柱绝缘子的运行可靠性。文中通过试验研究了潮湿环境下聚氨酯芯体的吸湿特性、吸水特性和水分在聚氨酯中的渗透特性。研究结果表明,水分在聚氨酯芯体中的渗透特性符合Langmuir模型;聚氨酯材料吸湿过程呈现出饱和曲线;水分在聚氨酯芯体中的渗透路径是聚氨酯的高分子网架,渗水质量与时间成线性正关系;聚氨酯B料比例增大时样品的吸湿能力、吸水能力、渗水速度都将提高;聚氨酯样品厚度与水分的渗透速率成反比;绝缘子良好的密封性能可以提高其使用寿命。 展开更多

关键词 灌注式支柱绝缘子 聚氨酯 吸湿特性 吸水特性 渗水特性

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基于阻抗匹配的感应式电导率传感器性能优化与分析

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作者 李阳 王电处 +3 位作者 刘志强 赵银山 唐程旭 李桥 《仪表技术与传感器》 2025年第8期1-5,126,共6页

感应式电导率传感器因其非接触式测量特点,在工业水质监测、高压直流输电冷却系统等领域具有广泛应用。然而,其输出性能受多种因素影响,尤其在低电导率测量场景中,输出信号幅值较低的问题尤为突出。为了优化感应式电导率传感器的输出性... 感应式电导率传感器因其非接触式测量特点,在工业水质监测、高压直流输电冷却系统等领域具有广泛应用。然而,其输出性能受多种因素影响,尤其在低电导率测量场景中,输出信号幅值较低的问题尤为突出。为了优化感应式电导率传感器的输出性能,文中基于感应式电导率传感器的等效电路模型,推导出传感器的输出响应公式,并系统分析了磁芯参数、激励频率及阻抗匹配对传感器输出性能的影响,同时提出了一种结合阻抗匹配技术的性能优化方法。研究结果表明:选用高磁导率磁芯材料并引入阻抗匹配技术,能够显著提升传感器的灵敏度和信号强度,优化功率传输效率和频率响应特性。在电导率测量中,阻抗匹配使输出电压有效值增长约86.6%,同时增强了匹配频率范围内的响应性能,为感应式电导率传感器在复杂工业环境中的优化设计提供了实验支持。 展开更多

关键词 感应式电导率传感器 等效电路模型 阻抗匹配 性能优化

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