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高空电磁脉冲晚期成分作用下变压器的等效电感及无功损耗特性
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作者 王古玥 王泽忠 刘春明 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5728-5741,共14页
考虑高空核电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)的动态特性,研究了变压器电感对HEMP E3在电网内所产生地磁感应电流(GIC)的阻碍作用,以及E3 GIC引起的直流偏磁下变压器无功损耗特性。通过场路耦合仿真计算了直流偏磁下特高压变压器的等效电感及... 考虑高空核电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)的动态特性,研究了变压器电感对HEMP E3在电网内所产生地磁感应电流(GIC)的阻碍作用,以及E3 GIC引起的直流偏磁下变压器无功损耗特性。通过场路耦合仿真计算了直流偏磁下特高压变压器的等效电感及无功损耗特性,并提出实现快速计算的简化解析方法。基于上述特性建立考虑电感效应的变压器回路动态GIC计算模型,并应用于E3 GIC及其造成的变压器无功损耗的计算。结果表明:变压器的等效电感(包括励磁电感和漏电感)阻碍GIC的快速增长,其数值随直流偏磁程度的增大而迅速下降,该电感效应使GIC滞后于E3的变化且峰值变平缓,忽略此特征则会高估GIC对设备的损害,误判事件的严重性;变压器的无功损耗在GIC较大时表现出明显的饱和特性,不考虑此特征会高估电力系统响应的灾害性风险,影响核爆期间应对措施的科学性。由于简化解析法不涉及暂态仿真,可以在保证一定精度的基础上快速预测E3作用下电网GIC与变压器无功损耗。 展开更多
关键词 地磁感应电流 变压器 高空核电磁脉冲晚期成分 动态特性 无功损耗
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基于磁流体力学模型与模型预测控制的地磁暴期间超高压、特高压电网电压波动平抑优化调度 被引量:2
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作者 辛文凯 王泽忠 +1 位作者 刘春明 王古玥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4003-4014,共12页
地磁暴期间,电网中的变压器受到地磁感应电流(GIC)影响而导致无功损耗会显著增大,这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动。超高压、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,造成电压跌落至不合格区间甚至... 地磁暴期间,电网中的变压器受到地磁感应电流(GIC)影响而导致无功损耗会显著增大,这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动。超高压、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,造成电压跌落至不合格区间甚至引发电压崩溃而导致大规模停电。该文以地球三维磁流体力学(MHD)模型预测的地磁扰动(GMD)为基础,采用模型预测控制(MPC)方法修正MHD模型计算的无功扰动并调整可控主导节点的注入功率进行优化调度,平抑地磁暴期间超高压、特高压电网电压波动。该文还以华东超高压、特高压电网为算例,仿真对比了特大地磁暴发生期间电网实施优化调度前后的电压波动,并提出了波动率指标验证了所提方法的有效性,为保证地磁暴期间的电压稳定性和合格率提供了指导。 展开更多
关键词 地磁暴 地磁感应电流 电压波动 磁流体力学 无功扰动
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雷电波入侵变电站时的电磁骚扰强度分布研究
3
作者 郎沂凡 程养春 +3 位作者 梁紫颜 高诗睿 李光茂 何宁辉 《高压电器》 北大核心 2025年第10期191-201,共11页
智能传感器是电力设备状态感知和故障预警的重要基础,但变电站的极强的瞬态电磁骚扰会对传感器造成极大冲击,分析雷电波侵入变电站时变电站内的电磁场强度分布能够帮助运行人员找到更合适的传感器安装位置。文中首先以变电站实际电路为... 智能传感器是电力设备状态感知和故障预警的重要基础,但变电站的极强的瞬态电磁骚扰会对传感器造成极大冲击,分析雷电波侵入变电站时变电站内的电磁场强度分布能够帮助运行人员找到更合适的传感器安装位置。文中首先以变电站实际电路为基础,在CST(computer simulation technology)微波工作室中建立了一个包含避雷器的110 kV变电站仿真模型,将避雷器等效为非线性电阻,并通过场路协同接口连接到CST软件中,仿真结果与实际情况基本相同。之后通过仿真研究了相邻线路和变压器油箱等金属块对电磁波传播的影响,得出传感器在输电线路、变压器高压套管和变压器油箱周围区域等几个典型位置的最大瞬态电磁场强度分布。最后,将结果与IEC 61000-4-9:2016标准中的脉冲磁场抗扰度测试标准进行了对比,为传感器的安装和电磁兼容性测试标准提出了建议。 展开更多
关键词 电磁骚扰 雷电波 变电站 场路协同 避雷器 CST 电磁兼容 传感器
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交流电压频率对GIS绝缘子内部气隙局部放电特性的影响
4
作者 赵琳 顾刘欢 +3 位作者 金涌涛 邵先军 郭广怀 唐志国 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期126-135,共10页
柔性低频交流输电在中远距离海上风电送出中具有优势,但工频下广泛应用的局部放电带电检测技术面临着无法直接在低频输变电设备上应用的问题。为此,以GIS绝缘子内部气隙缺陷为研究对象,首先理论分析了频率对绝缘材料介电常数及电导特性... 柔性低频交流输电在中远距离海上风电送出中具有优势,但工频下广泛应用的局部放电带电检测技术面临着无法直接在低频输变电设备上应用的问题。为此,以GIS绝缘子内部气隙缺陷为研究对象,首先理论分析了频率对绝缘材料介电常数及电导特性的影响,其次在经典三电容模型基础上仿真研究了不同频率下绝缘内部气隙局部放电特征的差异,最后采用特高频法开展了20~100 Hz范围内的气隙局部放电试验研究。结果表明:随着频率的降低,环氧树脂材料的介电常数略有增加,介质损耗角正切tanδ减小,环氧树脂的电导下降,由此引起气隙缺陷部位电场略有上升和电容时间常数的增大,导致相较于工频,低频20 Hz下起始局放电压有所升高,每周期平均脉冲重复率下降20%;同一电压等级下,低频下PRPD图谱形状、幅值分布范围无明显变化,工频下的PRPD图谱经频率归一化后可作为低频下气隙放电的诊断依据。研究结果可为低频输变电设备的局放检测和诊断提供参考。 展开更多
关键词 低频交流输电 气隙缺陷 三电容模型 材料电气特性 统计参数 局部放电图谱
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10kV配电网经高阻接地方式下过电压及接地故障选线 被引量:19
5
作者 吕军 陈维江 +2 位作者 齐波 王晓刚 周毅 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2728-2734,共7页
针对电容电流<10A的10kV配电网,分析了中性点高阻接地方式的优缺点和阻值选择,对高阻接地方式的过电压抑制效果和单相接地故障选线进行了仿真研究。在河北省张家口供电公司实施了中性点高阻接地方式,并开展了人工单相接地试验。仿真... 针对电容电流<10A的10kV配电网,分析了中性点高阻接地方式的优缺点和阻值选择,对高阻接地方式的过电压抑制效果和单相接地故障选线进行了仿真研究。在河北省张家口供电公司实施了中性点高阻接地方式,并开展了人工单相接地试验。仿真分析、现场试验以及装置运行情况表明,中性点经1200Ω高阻接地方式下,能够实现有效过电压抑制和单相接地故障过渡电阻<3000Ω情况的准确选线。 展开更多
关键词 配电网 高阻接地方式 过电压 故障选线 仿真计算 接地故障
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电磁脉冲模拟器仿真与实验研究 被引量:13
6
作者 李云伟 王泽忠 +2 位作者 卢斌先 张志军 张芳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期128-131,共4页
为了获得电磁脉冲模拟器工作区间内瞬态电磁场的分布情况并用时域有限差分法对自建的电磁脉冲模拟器进行了建模和数值仿真,并用三维瞬态电场测量系统和瞬态磁场测量系统实际测量了模拟器工作区间内的瞬态电磁场。仿真和测量结果表明,... 为了获得电磁脉冲模拟器工作区间内瞬态电磁场的分布情况并用时域有限差分法对自建的电磁脉冲模拟器进行了建模和数值仿真,并用三维瞬态电场测量系统和瞬态磁场测量系统实际测量了模拟器工作区间内的瞬态电磁场。仿真和测量结果表明,该电磁脉冲模拟器可产生上升沿为20-30ns的强电磁脉冲,且二者吻合较好。基于建立的模型得到了有界波电磁脉冲模拟器工作区间内瞬态电磁场的分布规律:电磁脉冲强度由工作区间中心向两侧逐渐减小,随高度的增加,电磁脉冲强度逐渐增大。基于上述模型通过数值仿真可检验电磁干扰和电磁防护实验结果的准确性。 展开更多
关键词 电磁脉冲模拟器 时域有限差分法 瞬态电磁场 分布规律 测量 电磁干扰
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±800kV换流站现场干扰信号的测量及实验室模拟 被引量:8
7
作者 季洪鑫 齐波 +3 位作者 赵林杰 左健 孙夏青 李成榕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3961-3971,共11页
为了研究换流站现场干扰信号的抗干扰措施、提高现场局部放电检测的准确性和可靠性,有必要对换流站内的干扰信号进行测量。为此,在±800 k V换流站内采用常规脉冲电流法和特高频法分别测量了阀厅内的干扰信号、交流线路下换流变附... 为了研究换流站现场干扰信号的抗干扰措施、提高现场局部放电检测的准确性和可靠性,有必要对换流站内的干扰信号进行测量。为此,在±800 k V换流站内采用常规脉冲电流法和特高频法分别测量了阀厅内的干扰信号、交流线路下换流变附近的干扰信号以及平波电抗器和直流滤波器间的干扰信号,并对现场可能存在的干扰信号进行实验室模拟,以进一步确定换流站内现场干扰信号的类型、来源及特征。测量结果表明:1)检修状态下极Ⅰ低压阀厅内测得的背景噪声主要是一些无线电干扰信号,如GSM制式的手机干扰信号、对讲机干扰信号;2)在交流线路下换流变附近测得的干扰信号主要是周期型的脉冲干扰信号,如高压汞灯产生的干扰信号,该类型的干扰信号散点图在某一固定相位处呈长条状分布;3)当高压线路带有800 k V直流电压时,在平波电抗器和直流滤波器间测得的干扰信号主要由高压直流导线上的电晕放电产生,该放电信号为等幅值的脉冲干扰信号,且随相位均匀分布。 展开更多
关键词 换流站 干扰信号 局部放电 常规脉冲电流 特高频 抗干扰措施 模式识别
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特高压变电站的稳态电磁骚扰特性预测 被引量:9
8
作者 白锋 齐磊 +1 位作者 崔翔 黄冀华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1836-1841,共6页
为了开展特高压变电站电磁环境建模方法和预测计算的系统研究工作,基于矩量法,采用CDEGS软件对特高压变电站的工频电磁环境进行了预测研究,着重分析了变电站内线路巡视走廊和保护小室区域以及变电站外距围墙20m处的工频电场和工频磁场... 为了开展特高压变电站电磁环境建模方法和预测计算的系统研究工作,基于矩量法,采用CDEGS软件对特高压变电站的工频电磁环境进行了预测研究,着重分析了变电站内线路巡视走廊和保护小室区域以及变电站外距围墙20m处的工频电场和工频磁场。计算结果表明:晋东南变电站站、南阳开关站和荆门变电站除站内TA、TV上方连接管母线以及HGIS下方最大工频电场强度超过了国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)导则规定的10kV/m的职业曝露限值外,其它各项计算结果均低于相应标准限值。 展开更多
关键词 特高压 变电站 线路走廊 保护小室 电磁骚扰 矩量法
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接地金属网对高压输电线路下方工频电场强度及感应电压改善的研究 被引量:7
9
作者 周建飞 周年光 +2 位作者 孔淑琴 彭继文 欧阳玲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期199-202,共4页
为解决高压输电线路附近民房由于工频电场而产生感应电压的现象,提出采用接地金属网来减小民房内工频电场强度以及居民房内不良接地导体的感应电压。采用高密度板制做的木盒子模拟居民房,分别在人工气候室内和湖南省内某500 kV和220 kV... 为解决高压输电线路附近民房由于工频电场而产生感应电压的现象,提出采用接地金属网来减小民房内工频电场强度以及居民房内不良接地导体的感应电压。采用高密度板制做的木盒子模拟居民房,分别在人工气候室内和湖南省内某500 kV和220 kV交流输电线路下方进行试验,并采用CDEGS电磁计算软件进行计算,试验结果与计算结果表明,接地金属网可有效减小高压输电线路周围居民房中的工频电场强度和感应电压。 展开更多
关键词 接地金属网 工频电场强度 感应电压 交流高压输电线
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雷击特高压变电站时电磁骚扰特性的预测 被引量:4
10
作者 齐磊 李泓志 +2 位作者 崔翔 吴燕 白锋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1796-1801,共6页
研究特高压变电站保护与控制设备的电磁兼容问题对于确保特高压电网的可靠稳定运行具有重要意义。为此,将矩量法与Fourier变换技术相结合,研究了雷击特高压变电站时保护小室区域的瞬态电、磁场分布,以及在双端接地二次电缆上产生的屏蔽... 研究特高压变电站保护与控制设备的电磁兼容问题对于确保特高压电网的可靠稳定运行具有重要意义。为此,将矩量法与Fourier变换技术相结合,研究了雷击特高压变电站时保护小室区域的瞬态电、磁场分布,以及在双端接地二次电缆上产生的屏蔽层电流和芯线共模干扰电压。预测计算表明:保护小室区域的最大瞬态磁场强度约为2285A/m,建议在保护小室墙体铺设金属屏蔽网以满足特高压变电站保护与控制设备的脉冲磁场抗扰度5级的要求;由于雷电流作用时间极短,再加上电缆沟内多根电缆和并联铜排的分流作用,不会导致二次电缆的烧毁;二次电缆的芯线共模干扰电压<1kV,低于特高压变电站保护与控制设备的浪涌抗扰度4级的要求。 展开更多
关键词 特高压 变电站 二次设备 雷击 电磁骚扰 矩量法
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交直流复合电压下棒-板电极起晕电压实验分析 被引量:13
11
作者 张静岚 符瑜科 +5 位作者 卢铁兵 齐磊 卞星明 朱俊谕 赵国亮 魏晓光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期180-188,共9页
为了获得复合电压作用下电极的起晕特性,在室内搭建了复合电压下无锈棒-板电极起晕特性实验平台,采用串联的复合加压方式,即一个电极上施加直流电压,另一个电极上施加交流电压,以紫外光子计数的突变作为电晕起始判据,获得了直流和交流... 为了获得复合电压作用下电极的起晕特性,在室内搭建了复合电压下无锈棒-板电极起晕特性实验平台,采用串联的复合加压方式,即一个电极上施加直流电压,另一个电极上施加交流电压,以紫外光子计数的突变作为电晕起始判据,获得了直流和交流复合电压下的电极起晕特性。同时对比了不同直流电压极性、电极加压方式和不同复合电压升压方式下电极起晕电压的特点,探究复合电压下棒电极半径和棒板间隙对电极起晕电压的影响。实验结果表明:在相同的大气条件及电极布置下,由于空间电荷影响,棒电极正直流、板电极交流加压方式下的起晕电压比棒电极交流、板电极正直流加压方式下的起晕电压高;在棒-板气隙间距0~5cm范围内,定直变交复合升压方式下,交直流分量有效值叠加后的起晕电压随着直流分量的增加而升高,定交变直方式下,该值随着交流分量的增加而下降,且交直流分量间互为线性关系。本文的研究成果可以为进一步研究复合电压作用下电极的电晕机理及起晕电压的准确预测奠定坚实基础。 展开更多
关键词 复合电压 起晕电压 紫外光子计数 加压方式 棒-板电极
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基于改进无参尺度空间经验小波变换的变压器高频电流局放噪声抑制研究 被引量:7
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作者 唐志国 李阳 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-153,共10页
变压器是电力系统中的关键设备,局部放电(PD)是致使变压器绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要表现形式。针对高频PD信号中复杂的噪声信息,提出一种基于互信息和峭度优化的改进无参经验小波变换的降噪方法。该方法以经验小波变换(EWT... 变压器是电力系统中的关键设备,局部放电(PD)是致使变压器绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要表现形式。针对高频PD信号中复杂的噪声信息,提出一种基于互信息和峭度优化的改进无参经验小波变换的降噪方法。该方法以经验小波变换(EWT)分解为基础,构造高斯核函数平滑频谱生成尺度空间,利用k-means聚类对边界点进行筛选得到频带分界点,然后提取无参尺度空间EWT分解的模式分量的互信息值和峭度值进行合并优化,排除冗余的频谱划分点并对频谱重新分割,利用新的频谱边界进行划分得到有价值的分量,在有价值的分量中去除噪声分量并将剩余分量进行通用阈值降噪然后重构信号达到PD信号降噪效果。文中方法不需要人工参与且解决了模态混叠问题,仿真和实验室、现场测试表明,与现有小波变换降噪和基于经验模态分解降噪的方法进行对比,文中的方法能够更加有效抑制PD信号中的噪声信息。 展开更多
关键词 变压器局部放电 经验小波变换 尺度空间 互信息 峭度 降噪
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高频电压下表面电荷分布对沿面放电发展过程的影响 被引量:25
13
作者 鲁杨飞 李庆民 +2 位作者 刘涛 黄旭炜 王忠东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期3059-3070,共12页
为了探究高频电压下表面电荷积聚对气-固绝缘沿面放电发展过程的影响,搭建了沿面放电测试平台与表面电荷测量系统。首先,采用20 kHz和30 kHz高频正弦电压,基于针-板电极结构,实验研究了沿面放电形态的发展与放电特性参数的演化规律。其... 为了探究高频电压下表面电荷积聚对气-固绝缘沿面放电发展过程的影响,搭建了沿面放电测试平台与表面电荷测量系统。首先,采用20 kHz和30 kHz高频正弦电压,基于针-板电极结构,实验研究了沿面放电形态的发展与放电特性参数的演化规律。其次,对放电发展不同阶段聚酰亚胺薄膜的表面电荷分布进行了测量,得出了表面电荷的时空分布特性。最后,通过扫描电镜与傅里叶变换红外光谱分析方法,对材料表面微观形貌和化学结构变化进行了测试,探究了材料物化缺陷特性对表面电荷积聚的影响。研究结果表明,高频下沿面放电呈现极性效应,正半波放电幅值大于负半波,且放电中期正半波峰值处会出现较大幅值的放电,峰值处放电次数在后期明显增加;材料表面积聚负极性电荷,沿面放电导致的物化缺陷加剧了表面电荷的积聚;负极性表面电荷在电压正、负半波对针电极附近电场分布的不同影响,是沿面放电极性效应的主要产生原因。与高频电压相比,工频电压下负极性表面电荷积聚量较少,且沿面放电呈现出不同的极性效应。 展开更多
关键词 高频电压 聚酰亚胺 沿面放电 表面电荷 物化缺陷
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地磁暴影响下特高压交流电网电压稳定性量化评估方法 被引量:3
14
作者 辛文凯 王泽忠 +1 位作者 刘春明 李宇妍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期5771-5780,共10页
地磁暴时,地磁感应电流(GIC)流经变压器会产生大量无功损耗,引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大,地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响,该文建立了适用于... 地磁暴时,地磁感应电流(GIC)流经变压器会产生大量无功损耗,引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大,地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响,该文建立了适用于地磁暴期间衍生无功扰动影响电压稳定的分析模型,通过对线路的等效变换,适应于多电压等级电网的多进线节点电压稳定分析。该文将地磁暴造成的无功扰动加入电压稳定分析模型得出地磁暴影响下的PV曲线解析式,并提出电压失稳指标,避免了连续潮流法预测校正过程中步长难以准确选取、计算复杂等问题,便于确定电网遭受地磁暴侵害时的电压稳定薄弱点和负荷裕度,并通过规划的华东特高压交流电网算例对该方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 地磁暴 电压稳定 负荷裕度 评估指标 无功扰动
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强地磁暴期间超、特高压交流电网主导节点电压设定值校正方法 被引量:1
15
作者 辛文凯 刘春明 +1 位作者 王泽忠 李宇妍 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4284-4290,共7页
当电网遭受地磁暴侵害时,电网中感生的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)会使变压器铁心偏磁饱和,变压器无功损耗增大,引发整个电网的无功不足与电压波动。超、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害... 当电网遭受地磁暴侵害时,电网中感生的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)会使变压器铁心偏磁饱和,变压器无功损耗增大,引发整个电网的无功不足与电压波动。超、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,群发性、突发性的无功扰动易使电网电压跌落至不合格区间。针对这种情况,在确定超、特高压电网主导节点电压设定值时,须考虑地磁暴衍生的无功扰动对系统电压的影响。通过分析地磁暴期间电压波动的机理和模拟电网对强地磁暴的响应,该文提出了强地磁暴期间超、特高压电网主导节点电压设定值和电压控制区域校正方法。该研究适用于强地磁暴期间超、特高压电网电压控制,保证在遭受地磁暴侵害情况下各电压等级电网电压仍可保持在合格区间。 展开更多
关键词 地磁暴 地磁感应电流 主导节点 电压校正 电压控制区域
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超高压架空线—电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析 被引量:5
16
作者 石逸雯 徐星 +3 位作者 屠幼萍 陈向荣 裘立峰 周文俊 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2022年第1期178-185,共8页
随着城市的发展与供电需求的增大,架空线—电缆混合线路以其结构灵活等优点得到越来越广泛的应用,混合线路的合闸操作所引起的过电压已成为系统安全可靠运行的重要影响因素。在此背景下,采用PSCAD仿真软件对某地区220 kV超高压架空线—... 随着城市的发展与供电需求的增大,架空线—电缆混合线路以其结构灵活等优点得到越来越广泛的应用,混合线路的合闸操作所引起的过电压已成为系统安全可靠运行的重要影响因素。在此背景下,采用PSCAD仿真软件对某地区220 kV超高压架空线—电缆混合线路合闸过电压特性进行研究,通过建立过电压仿真模型,仿真分析混合线路合闸操作时产生的合闸过电压特性,探讨影响合闸过电压的影响因素。结果表明:考虑三相不同期性时,合闸过电压比三相同期合闸过电压幅值增加了10%~20%;合闸过电压与合闸相角有关,且合闸过电压幅值与合闸电阻大小呈反比关系;通过合闸时间的配合,合闸电阻分级投入,使能量逐级释放,在此基础上发现采用多级合闸电阻可更有效地限制操作过电压。研究工作为超高压架空线—电缆混合线路的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 超高压 架空线—电缆混合线路 合闸过电压 合闸电阻
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一种用于高压电气设备局放超声检测的新型EFPI传感器 被引量:7
17
作者 张宇帅 隋浩冉 +3 位作者 韩世杰 王赞 高超飞 王伟 《电测与仪表》 北大核心 2024年第2期204-209,共6页
文章介绍了一种新型结构的光纤EFPI超声传感器,可内置于变压器、GIS等高压电气设备,这种新型结构的光纤EFPI超声传感器可在不同温度、不同压强条件下,进行局部放电超声信号的检测。新型传感器采用全石英焊接工艺,在F-P腔上开孔,使绝缘... 文章介绍了一种新型结构的光纤EFPI超声传感器,可内置于变压器、GIS等高压电气设备,这种新型结构的光纤EFPI超声传感器可在不同温度、不同压强条件下,进行局部放电超声信号的检测。新型传感器采用全石英焊接工艺,在F-P腔上开孔,使绝缘介质进入F-P腔,平衡了石英膜片两侧由于温度和绝缘介质密度不同产生的压强差,并在石英膜片内表面上局部镀铝膜,提高膜片内表面的光反射率,提升了传感器的灵敏度。通过用新型传感器在不同温度、不同距离下进行测试,验证了传感器的温度、频率、灵敏度等性能。新型光纤EFPI超声传感器为检测高压电气设备内部局部放电提供了一种新的检测方法。实际应用中也取得了非常好的效果。 展开更多
关键词 光纤EFPI超声传感器 高压电气设备 局部放电 超声检测
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变压器绕组频响电流信号带电检测中工频电流干扰抑制方法
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作者 程养春 刘向东 +3 位作者 问耀文 张国瑞 何方明 李志超 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期4090-4100,I0044,共12页
将频响分析(frequency-response analysis,FRA)方法扩展应用到运行中变压器的绕组变形检测时,需采用线圈式电流传感器测量绕组高压出线端的高频响应电流。此时变压器工频负载电流对微安级高频响应电流的测量造成很大的干扰。基于输变电... 将频响分析(frequency-response analysis,FRA)方法扩展应用到运行中变压器的绕组变形检测时,需采用线圈式电流传感器测量绕组高压出线端的高频响应电流。此时变压器工频负载电流对微安级高频响应电流的测量造成很大的干扰。基于输变电变压器三相工频电流基本平衡的特点,该文建立一种由三相电流传感器并联而成的传感系统,取得较好的工频干扰抑制性能,可实现几百A工频电流下的μA级高频响应电流的测量。该系统的原理不同于现有滤波器概念,取得了滤波器难以达到的效果。理论分析抗工频干扰的机理和传感系统的传感特性,开展了实验室和现场试验验证;获得带电运行中110 kV变压器绕组的频响曲线,验证了利用线圈注入激励信号和测量变压器高压出线端电流响应信号来绘制绕组频响曲线,进而诊断运行中变压器绕组变形缺陷的可行性。 展开更多
关键词 抗干扰 电流传感器 频响分析 带电检测 电力变压器 绕组变形
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多应力作用下不同材料结构金属化膜自愈特性 被引量:1
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作者 刘靖舟 吴致远 +3 位作者 王致远 王泽 刘尚书 王伟 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2274-2284,共11页
金属化膜电容器常采用聚丙烯薄膜作为介质材料,薄膜的自愈特性等物性特征是决定电容器综合性能的关键因素,研究金属化膜自愈特性的构效关系迫在眉睫。该文研究了多物理场下方阻、基膜厚度、镀层结构等薄膜结构参数对金属化膜自愈特性的... 金属化膜电容器常采用聚丙烯薄膜作为介质材料,薄膜的自愈特性等物性特征是决定电容器综合性能的关键因素,研究金属化膜自愈特性的构效关系迫在眉睫。该文研究了多物理场下方阻、基膜厚度、镀层结构等薄膜结构参数对金属化膜自愈特性的影响,模拟了金属化膜在实际运行工况下发生自愈的过程,统计了不同种类金属膜实验后的自愈形貌,总结了不同材料特性金属化膜发生自愈时的自愈参数随物理场变化的规律并分析其自愈机理,初步建立了金属化膜结构参数与其自愈特性的关联关系。研究结果表明:金属层方阻在高温下对自愈过程影响更显著,高压强下方阻变化对于自愈过程的影响很小;聚丙烯薄膜厚度增加会加剧金属膜的自愈过程,基膜厚度提高至5.8μm时薄膜自愈后表面出现明显炭化现象;以锌铝合金为表面电极的金属膜自愈损耗相较于纯铝金属膜更小,有利于延长电容器的使用寿命。论文研究可为国产金属化膜结构参数的设计优化提供理论参考。 展开更多
关键词 金属化膜 自愈能量 聚丙烯薄膜 构效关系 自愈形貌 多应力
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变压器多导体传输线模型求解改进设计研究 被引量:1
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作者 李阳 唐志国 《电测与仪表》 北大核心 2025年第4期201-207,共7页
多导体传输线(multi-conductor transmission line, MTL)模型是仿真分析变压器绕组波过程的有效工具。应用MTL模型对绕组线匝数目较多的变压器进行仿真分析时,需要人工在有限元分析软件搭建绕组等效模型求解电容参数,工作量大且繁琐。此... 多导体传输线(multi-conductor transmission line, MTL)模型是仿真分析变压器绕组波过程的有效工具。应用MTL模型对绕组线匝数目较多的变压器进行仿真分析时,需要人工在有限元分析软件搭建绕组等效模型求解电容参数,工作量大且繁琐。此外,MTL模型频域求解方程解耦矩阵为非对称复矩阵,数值计算不稳定且程序运行时间较慢。为此,文中提出基于ActiveX技术,使用MATLAB控制ANSYS(ansys electronics)实现自动化建模,用时仅需33 s,减少了人工干预,提高了自适应性;仿真分析分布参数对MTL方程求解结果的影响,发现电导参数对方程求解结果无影响。忽略电导参数并通过特征值和特征向量数学变换,将原有非对称复矩阵对角化解耦问题转换为稀疏实对称矩阵对角化解耦问题,将程序运行时间缩短49.919%,提高程序运行效率。文中所做工作将变压器MTL模型求解工作不再分裂,变为一个整体,针对不同的绕组只需修改参数即可求解MTL方程,不必进行重复工作,同时缩短程序运行时间,为工程应用提供便利。 展开更多
关键词 变压器 多导体传输线 自动化建模 解耦优化
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