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同步发电机励磁绕组匝间短路的仿真研究 被引量:32
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作者 孙宇光 王祥珩 +1 位作者 桂林 王维俭 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期5-10,共6页
转子绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功减小、转子振动加剧等影响,如果不及早处理可能给机组的安全运行带来巨大威胁。近年来国内外研究主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中... 转子绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功减小、转子振动加剧等影响,如果不及早处理可能给机组的安全运行带来巨大威胁。近年来国内外研究主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中存在局限性。本文为多支路同步发电机励磁绕组匝间短路建立了改进的多回路数学模型,并提出了与励磁绕组有关的电感系数的计算方法,可以考虑气隙磁场畸变、定子绕组不平衡电流等因素的影响。针对1台4极凸极同步发电机,用该模型对不同匝数的励磁绕组匝间短路进行数字仿真,可得到短路后定、转子电流及有功功率、无功功率等。根据计算结果,本文提出励磁绕组匝间短路后定子同相不同分支之间出现分数次谐波环流、励磁电流出现基波及奇数次谐波的故障特征,并给出了物理解释,可以为转子匝间短路保护提供依据。 展开更多
关键词 同步电机 励磁绕组匝间短路 改进的多回路模型
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挤压型高压直流电缆研究进展及关键技术述评 被引量:88
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作者 何金良 党斌 +1 位作者 周垚 胡军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1417-1429,共13页
为促进挤压型直流电缆在大容量、远距离电能传输方面的应用,对挤压型直流电缆发展现状及关键技术问题做了述评与分析。指出挤压型直流电缆的发展需要解决多场耦合作用下介质空间及界面电荷的产生、输运、积累及消散过程,绝缘介质多性能... 为促进挤压型直流电缆在大容量、远距离电能传输方面的应用,对挤压型直流电缆发展现状及关键技术问题做了述评与分析。指出挤压型直流电缆的发展需要解决多场耦合作用下介质空间及界面电荷的产生、输运、积累及消散过程,绝缘介质多性能协同调控两大关键科学问题。并需要在如下几方面取得重大技术突破:纳米复合材料对空间电荷、内电场、热场分布的调控机理及协同趋优调控方法,直流电缆内绝缘系统缺陷的产生、发展和演变过程,绝缘老化和缺陷状态的表征参数,纳米掺杂对挤压型直流电缆长期运行特性的影响,面向未来的高压直流电缆绝缘的可回收绿色环保型材料体系。 展开更多
关键词 挤压型直流电缆 空间电荷 直流电导 可回收绝缘材料 热特性 纳米改性
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环保型高压直流电缆绝缘材料研究进展 被引量:88
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作者 何金良 彭琳 周垚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期337-343,共7页
随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电... 随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电缆绝缘材料显得尤为必要。为促进环保型直流电缆绝缘材料的研究和开发,对环保型直流电缆绝缘材料的发展现状和关键技术进行了系统评述。总结了目前常见的几种聚烯烃类环保型直流电缆绝缘材料的研究进展和聚烯烃材料的3种改性方法:共混改性、纳米改性和化学接枝改性,对比了环保型直流电缆绝缘材料和传统交联聚乙烯相比的优势。可以看出,以热塑性聚烯烃,特别是聚丙烯为基体的环保型直流电缆绝缘材料展现出了很好的应用前景,可以有效提高直流电缆的工作温度,简化加工工艺。环保型直流电缆绝缘材料开发过程中更应注重材料在高温下的性能,以发挥其优势从而提高直流电缆的运行温度,同时应该同步开展环保型直流电缆绝缘材料的老化研究。 展开更多
关键词 高压直流电缆 环保 绝缘材料 聚烯烃 纳米电介质 空间电荷
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基于先导发展法的特高压直流输电线路绕击特性分析 被引量:20
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作者 王志勇 余占清 +3 位作者 李雨 何金良 耿屹楠 梁曦东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2178-2184,共7页
雷电绕击是影响高压输电线路安全稳定运行的关键因素之一,特高压直流线路对雷电防护的需求与常规线路相比更加迫切。为此介绍了基于先导发展法的特高压直流线路雷电绕击跳闸率分析方法;利用该方法针对±800 kV特高压直流线路绕击特... 雷电绕击是影响高压输电线路安全稳定运行的关键因素之一,特高压直流线路对雷电防护的需求与常规线路相比更加迫切。为此介绍了基于先导发展法的特高压直流线路雷电绕击跳闸率分析方法;利用该方法针对±800 kV特高压直流线路绕击特性开展仿真研究,分析了绕击跳闸率随绝缘水平、保护角的变化规律,研究了典型地形条件下雷电绕击路径和绕击电流的分布特性,分析了山坡、山脊和跨谷地形条件下线路的绕击跳闸率,研究了线路极性对跳闸率的影响。研究表明,减小保护角可明显降低绕击跳闸率,在山坡地形条件下,外侧导线由于受屏蔽减弱更易受到雷击,雷电先导可从近似水平的方向击中导线;跨谷深度增加时,由于地面屏蔽作用减小,雷击跳闸率明显提高;理论分析和运行经验都表明,直流线路正极导线遭受雷击的概率远高于负极,线路位于山脊时雷电绕击基本发生在正极导线侧。 展开更多
关键词 特高压(UHV) 直流(DC) 输电线路 雷电防护 绕击 先导发展
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云数据中心与高压变电站共站时的工频磁场环境特征 被引量:12
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作者 张波 何金良 +2 位作者 刘吉克 戴传友 张兴海 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3812-3820,共9页
云数据中心(IDC)与高压变电站共站建设时,变电站正常工作时的稳态持续工频磁场和短路时的短时工频磁场可能会威胁共站建设云数据中心的信息存储设备的安全运行。为此,通过分析测量结果及国内外数据,系统总结了高压变电站产生的工频磁场... 云数据中心(IDC)与高压变电站共站建设时,变电站正常工作时的稳态持续工频磁场和短路时的短时工频磁场可能会威胁共站建设云数据中心的信息存储设备的安全运行。为此,通过分析测量结果及国内外数据,系统总结了高压变电站产生的工频磁场环境的特征,提出了不同电压等级变电站母线、地下变电站、地下电缆、电抗器及电容器产生的稳态持续工频磁场强度最大值分别为64 A/m、45 A/m、49 A/m、4 000 A/m、800 A/m,通过计算分析了变电站工频短路时50 k A短路电流在附近产生的短时工频磁场强度最大值可达2 490 A/m。研究结果表明:在云数据中心建设时,需要控制云数据中心信息设备与电抗器的距离>10 m,与电容器的距离>5 m,以确保云数据中心信息设备承受的稳态持续工频磁场强度<100 A/m;控制云数据中心信息设备与高压母线的距离>10 m,可将与变电站共站建设的云数据中心可能出现的短时工频磁场强度降低到<1 000 A/m。该研究结果为制定云数据中心与高压变电站共站建设时的工频磁场防护策略奠定了基础。 展开更多
关键词 云数据中心 高压变电站 稳态持续工频磁场 短时工频磁场 磁存储设备 显示器 工频短路故障
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复合绝缘子芯棒在表面微电流作用下的水解 被引量:26
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作者 王家福 高岩峰 梁曦东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期843-852,共10页
近年来,我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故,对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此,从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发,进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验,对复合绝缘子... 近年来,我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故,对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此,从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发,进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验,对复合绝缘子的这种异常断裂进行了实验室模拟。试验结果表明,模拟试验中的芯棒满足这种断裂现象的4个特征:1)芯棒质地变酥,颜色发生变化,形如朽木,玻璃纤维和树脂破碎;2)在高电压作用下,芯棒机械强度发生大幅下降;3)芯棒机械强度下降过程中,表面出现放电和温升现象;4)芯棒的机械强度下降是在没有外加机械载荷的条件下发生的。经分析,将复合绝缘子芯棒的酥朽断裂起始和发展过程分为水解潜伏期、水解发生期、水解发展期、放电发展期和失效发生期共5个阶段。复合绝缘子芯棒在表面电流作用下会加速水解:流过绝缘子芯棒表面的电流及芯棒表面的放电强度从水解发生期开始逐渐增大;到失效发生期,复合绝缘子芯棒表面形成明显的碳化通道,电流急剧增大,机械强度大幅下降。 展开更多
关键词 复合绝缘子 芯棒 异常断裂 粉化 微电流 水解
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Prony方法和ARMA法在低频振荡模式辨识中的适用性比较 被引量:23
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作者 吴超 陆超 +2 位作者 韩英铎 吴小辰 柳勇军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期30-34,共5页
Prony方法和自回归滑动平均(ARMA)法是2种典型的电力系统低频振荡特征参数辨识方法,提出对这2种方法进行不同类型信号适用性的比较研究。在介绍2种方法基本原理的基础上,对比得出其在信号建模思想、模型参数估计原则上存在区别,进一步将... Prony方法和自回归滑动平均(ARMA)法是2种典型的电力系统低频振荡特征参数辨识方法,提出对这2种方法进行不同类型信号适用性的比较研究。在介绍2种方法基本原理的基础上,对比得出其在信号建模思想、模型参数估计原则上存在区别,进一步将这2种方法应用于处理36节点系统仿真明显扰动激励后系统响应信号和类噪声信号,对低频振荡模式辨识结果进行系统性研究。分析结果表明,ARMA法具有更好的适用性。 展开更多
关键词 低频振荡 模式辨识 适用性 PRONY方法 ARMA法
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交直流复合电场中直流电压分量对油纸绝缘沿面放电过程的影响 被引量:6
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作者 金福宝 周远翔 +3 位作者 李光范 黄猛 刘泽洪 黄建文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3082-3090,共9页
换流变压器阀侧绕组与出线装置同时承受交流、直流电压作用,使得其内部油纸复合绝缘材料的沿面放电特性与以往交流电力变压器存在较大差别,而相关研究又明显不足。为此使用典型的球-板电极结构,探索了交直流复合电场下直流电压分量对油... 换流变压器阀侧绕组与出线装置同时承受交流、直流电压作用,使得其内部油纸复合绝缘材料的沿面放电特性与以往交流电力变压器存在较大差别,而相关研究又明显不足。为此使用典型的球-板电极结构,探索了交直流复合电场下直流电压分量对油纸绝缘沿面放电起始电压、闪络电压以及发展过程的影响,并统计分析了交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电过程中放电信号的特征图谱,提取了不同阶段特征图谱中的特征参数。首次依据沿面放电过程中特征参数的变化规律,将交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电发展过程划分为4个阶段:爬电起始阶段、爬电发展阶段、爬电加速发展阶段以及临界击穿阶段。研究发现不同比例交直流复合电压作用下油纸绝缘沿面放电统计特征谱图反映的特征参数变化规律,虽然在沿面放电阶段划分上是相同的,但各个发展阶段由于直流分量的不同又存在明显的差异性,直流电压分量对油纸绝缘沿面放电过程有明显的加速作用,且对绝缘纸板表面破坏较为严重。 展开更多
关键词 交直流复合电场 油纸绝缘 沿面放电 特征参数 特征谱图 脉冲电流法
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云数据中心与变电站共站时工频短路故障主动防护策略 被引量:6
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作者 何金良 刘吉克 +2 位作者 祁征 王志岗 张波 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4158-4167,共10页
云数据中心与高压变电站共站建设时,高压变电站侧工频接地短路故障会危及通信云数据中心的设备及人员的安全。分析了高压变电站对通信云数据中心的综合危险影响,提出了不同类型的通信局站的综合危险影响允许值,云数据中心对应允许值为2 ... 云数据中心与高压变电站共站建设时,高压变电站侧工频接地短路故障会危及通信云数据中心的设备及人员的安全。分析了高压变电站对通信云数据中心的综合危险影响,提出了不同类型的通信局站的综合危险影响允许值,云数据中心对应允许值为2 000 V。云数据中心设备及人身的安全性可通过缩短故障时间来提高人身安全电压及设备绝缘耐受电压来得到改善,将故障切除时间从保守的3 s缩短到100 ms,人身允许的接触电压和跨步电压可提高4.48倍,线缆、二次设备、微机保护装置、计算机的绝缘耐受电压至少提高24.4%。提出了通过在变电站侧降低地电位升和缩短故障切除时间来确保接地故障时共站址通信云数据中心安全的主动防护策略,并建议通信云数据中心与变电站接地系统共站址时对应的变电站地电位升允许值为2 k V、故障切除时间为100 ms、接地电阻限值为0.1Ω。该工作为云数据中心与高压变电站共站建设的工频短路故障危害的防护问题提供了全面的解决方案。 展开更多
关键词 云数据中心 变电站 短路故障 地电位升 人身安全 绝缘耐受特性 联合接地 防护策略
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硅橡胶绝缘子污秽有效等值盐密及测量方法 被引量:10
10
作者 梁曦东 张轶博 高岩峰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3044-3051,共8页
由于憎水性的存在,硅橡胶绝缘子污秽中的盐分浸出(溶出)过程将比亲水性的无机材料绝缘子的更为复杂,需对硅橡胶绝缘子污秽盐分浸出过程及浸出的盐分量进行研究。为此提出硅橡胶绝缘子的有效等值附盐密度(effective equivalent salt... 由于憎水性的存在,硅橡胶绝缘子污秽中的盐分浸出(溶出)过程将比亲水性的无机材料绝缘子的更为复杂,需对硅橡胶绝缘子污秽盐分浸出过程及浸出的盐分量进行研究。为此提出硅橡胶绝缘子的有效等值附盐密度(effective equivalent salt deposit density,EESDD)的概念,用以表征硅橡胶绝缘子不同憎水性污秽层在受潮过程中的实际盐分溶出量,并提出了一种结合憎水性分级测试且便于实际操作的EESDD测量方法。人工污秽层与现场硅橡胶绝缘子污秽层的EESDD测量结果表明:相同憎水性污秽层的有效溶出盐分是等值附盐密度(equivalent salt deposit density,ESDD)所测得盐分的一部分,硅橡胶绝缘子EESDD与ESDD的比值约为50%~90%,且该比值随污秽层憎水性下降而升高,并且同类型污秽灰密与盐密之比较低(〈4)时,其EESDD值相对较高。基于试验结果的分析指出,硅橡胶绝缘子污秽度测量应与其表面憎水性相结合,其爬电距离的配置应参考湿污秽层的有效等值附盐密度来确定。 展开更多
关键词 硅橡胶绝缘子 污秽度 附盐密度 有效等值盐密 憎水性 污秽度测量
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云数据中心与变电站共站时的工频磁场防护策略 被引量:4
11
作者 何金良 戴传友 +2 位作者 张兴海 刘吉克 张波 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3790-3796,共7页
云数据中心(IDC)与高压变电站共站建设时,变电站的工频磁场会对共站址建设云数据中心的信息存储设备产生不良影响。为了确定云数据中心合理的工频磁场限值、确保云数据中心信息设备的电磁安全,比较分析了云数据中心工频磁场的测量结果... 云数据中心(IDC)与高压变电站共站建设时,变电站的工频磁场会对共站址建设云数据中心的信息存储设备产生不良影响。为了确定云数据中心合理的工频磁场限值、确保云数据中心信息设备的电磁安全,比较分析了云数据中心工频磁场的测量结果、计算结果及公众全天工频磁场限值;并对根据工频磁场抗扰度严酷要求研制的用于云数据中心信息存储的服务器进行了工频磁场抗扰度测试。结果表明,当控制云数据中心与变电站强工频磁场源的距离>10 m时,通信云数据中心的稳定持续工频磁场抗扰度和短时工频磁场抗扰度的磁场强度分别取100A/m和1 000 A/m;此外,通过改善信息存储设备耐受工频磁场的特性,可以取消云数据中心建筑物的工频磁场屏蔽措施,节省巨额屏蔽费用。所研制的服务器能够耐受与变电站共站的云数据中心可能出现的最为严酷的工频磁场环境。 展开更多
关键词 云数据中心 变电站 工频磁场 短时磁场 磁存储设备 磁屏蔽 工频磁场防护策略
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云数据中心与变电站共站时接地网连接方式 被引量:2
12
作者 张波 刘吉克 +2 位作者 祁征 王志岗 何金良 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4168-4175,共8页
云数据中心占地面积巨大、电能需求也巨大,需要与配套的变电站共址建设,两部分接地网之间的相互影响和连接方式是云数据中心设计中需要考虑的重点问题。以某实际云数据中心与变电站共址为例,建立电磁场数值计算模型,通过仿真计算研究不... 云数据中心占地面积巨大、电能需求也巨大,需要与配套的变电站共址建设,两部分接地网之间的相互影响和连接方式是云数据中心设计中需要考虑的重点问题。以某实际云数据中心与变电站共址为例,建立电磁场数值计算模型,通过仿真计算研究不同接地连接方式时,变电站与数据中心的地电位、接触电位差、跨步电位差等的分布,提出经济合理的均压措施。经过分析可知,当云数据中心与变电站接地网分别独立布置时,变电站接地网与其他接地网之间形成了较大的电位差,影响人身和设备安全。建议各接地网相互紧密连接,从而在各接地网之间获得良好的均压效果,保证人身和设备安全。 展开更多
关键词 变电站 云数据中心 接地网 工频短路 接触电压 跨步电压 数值仿真
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GIS内置局部放电UHF耦合器的灵敏度 被引量:9
13
作者 张高潮 徐洋 +2 位作者 刘卫东 张建新 高文胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3683-3688,共6页
在气体封闭绝缘开关设备(GIS)局部放电特高频(UHF)在线检测中,内置UHF耦合器正在得到越来越多的实际应用。因此针对轴对称结构的GIS内置UHF耦合器,试验研究了其局部放电传感的灵敏度问题。并建立了GIS试验模型,基于频谱分析仪和同步扫... 在气体封闭绝缘开关设备(GIS)局部放电特高频(UHF)在线检测中,内置UHF耦合器正在得到越来越多的实际应用。因此针对轴对称结构的GIS内置UHF耦合器,试验研究了其局部放电传感的灵敏度问题。并建立了GIS试验模型,基于频谱分析仪和同步扫频信号发生器的频域测量系统,通过对比内置耦合器在接收扫频信号时产生的插入损耗,分析了耦合器结构参数变化对传感灵敏度的影响。测量结果表明:内置耦合器的直径应当与手孔直径相配合,较大直径的手孔和较小直径的耦合器搭配可增加耦合灵敏度,而当耦合器的直径接近于手孔直径时则会导致灵敏度显著降低;此外,将耦合电极和其绝缘支撑固定在手孔盖板上的金属螺栓也会导致传感灵敏度的显著降低。 展开更多
关键词 GIS 局部放电 特高频 内置耦合器 灵敏度 插入损耗
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氧化锡压敏电阻特性分析 被引量:8
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作者 魏乔苑 何金良 胡军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期629-633,共5页
SnO2压敏陶瓷是一种新型压敏电阻材料,具有良好的非线性特性。传统的ZnO压敏陶受微观结构的限制,其温度稳定性和老化问题仍有待改善。为此,综合比较了SnO2压敏陶瓷和传统ZnO压敏陶瓷的微观结构、热力学性质和电气性能。结果表明,相比Zn... SnO2压敏陶瓷是一种新型压敏电阻材料,具有良好的非线性特性。传统的ZnO压敏陶受微观结构的限制,其温度稳定性和老化问题仍有待改善。为此,综合比较了SnO2压敏陶瓷和传统ZnO压敏陶瓷的微观结构、热力学性质和电气性能。结果表明,相比ZnO压敏陶瓷,SnO2压敏陶瓷具有掺杂量少,由氧化物挥发导致的掺杂损失小,以及热导率高等优点,使得其在结构均匀性、晶界有效性、热稳定性和老化特性方面表现更好。对于在电力系统避雷器中的应用,SnO2压敏陶瓷具有很大的发展潜力。 展开更多
关键词 SNO2 ZnO 压敏陶瓷 热力学性质 破坏特性 电气性能 老化特性
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