主编:李富祥
创刊:四川电力技术
国际标准刊号:ISSN 1003-6954
国内统一刊号:CN 51-1315/TM
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2022, 45(6):1-6+30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220601
摘要:冰区输电导线上的覆冰脱落会减小绝缘间隙,可能引发闪络跳闸,威胁线路安全运行。针对目前基于有限元法的非均匀覆冰下导线脱冰跳跃特性研究的不足,采用有限元方法建立3档四分裂导线计算模型,研究非均匀覆冰和均匀覆冰对导线脱冰跳跃特性的影响,分析非均匀覆冰导线在档距、高差、覆冰厚度等参数下对最大脱冰跳跃高度的影响规律,并对现有经验公式进行改进。结果表明,最大脱冰跳跃高度与非均匀覆冰密切相关,非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃高度可能大于均匀覆冰下的脱冰跳跃高度,且最大脱冰跳跃高度所在位置可能不在档距中点,更容易引发闪络跳闸事故。因此,所提非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃特性对重冰区线路绝缘设计具有重要工程价值。
2022, 45(6):7-15. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220602
摘要:地震作用下换流变压器套管会产生位移响应,响应剧烈时其尾端电连接结构可能产生损伤。为了研究地震作用下换流变压器阀侧套管电连接结构的损伤累积效应,文中以换流变压器套管表带触指型电连接结构作为研究对象,建立了精细化的有限元模型。通过有限元计算,可以得到重力和地震作用下表带页片和连接母头内壁的接触压强和位移响应。基于Archard磨损模型,提出了一种在地震作用下表带触指磨损深度的计算方法。以磨损深度作为地震损伤累积的指标,对不同地震强度下表带触指页片磨损的程度进行了对比分析,计算了多次地震作用下的累积磨损深度。发现随着地震强度提高,表带触指的接触压强变化不大,但摩擦行程有较高程度的增大,使得磨损深度也会进一步加深。在不同强度的地震作用下,磨损的分布呈现不均匀但规律的特点,磨损深度的最大值总是出现在最远离连接公头根部的表带的上方页片。重力作用对电连接结构不同部件的磨损差异影响很大。尽管单次地震作用下磨损深度总体较小,仍旧存在局部磨损破坏的可能,应当重视地震作用下的损伤累积效应。
2022, 45(6):16-21. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220603
摘要:为了研究平波电抗器在地震下的动力响应以及设备耦联对地震响应的影响,文中采用Abaqus有限元软件对一典型±800 kV干式平波电抗器进行仿真模拟和模态分析,选取符合场地需求谱的三组地震波进行了地震响应计算,分析电抗器本体顶部加速度峰值、顶部相对位移峰值以及下部支撑绝缘子的根部应力峰值。重新建立双电抗器“T”型耦联模型,采用同样的地震波输入并提取地震响应峰值与单体响应结果对比,研究了耦联对电抗器地震响应的影响。研究发现在0.2g地震波下,电抗器本体顶部加速度峰值均值达到2.34 m/s2,顶部相对地面的位移最大达到152.97 mm,根部应力峰值均值为22.88 MPa。耦联后电抗器本体顶部两个水平方向加速度峰值均有所降低,在耦联方向上顶部相对地面位移有所降低,而垂直于耦联方向的水平方向上的相对地面位移反而有所提高,耦联对电抗器支撑绝缘子根部应力峰值影响不大。工程中可采用各类减震隔震措施对电抗器特定方向的动力响应进行控制,以保证电抗器在地震下的结构安全。
2022, 45(6):22-30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220604
摘要:中国电网结构复杂,线路分布广泛,近年来受气候异常变化影响,大范围、长时间舞动导致的机械、电气故障频发。尤其是2007年以来,对线路运行影响较大的舞动灾害天气过程呈多发态势。统计数据显示,覆冰舞动已经成为导致线路故障停运的首要原因。传统舞动防治技术手段大都以舞动诱发过程为主要防治对象,基于“避、抗、防、测”基本原则,构建了电网舞动灾害应对技术体系,主要防治手段包括绘制舞动分布图,制定防舞设计标准,提出装置设计、检测、应用和评价方案等。经过多年的完善,现有技术体系体现出了较好的防范和治理效果,但在舞动发生期间却不具备任何实用性和可操作性。文中针对现有电网舞动灾害应对技术体系的优势、不足和针对性的完善措施,以及近期非线性动力减振、舞动机理、人工智能等相关领域研究成果进行总结介绍和综述,并指出今后可能实现更好舞动应对效果的技术领域和研究方向,力图为电网防灾减灾和线路运维工作提供借鉴和参考。
2022, 45(6):31-34+58. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220605
摘要:风是中国中东及东南沿海地区较为常见的灾害性天气,伴随台风的大风、降水及次生灾害会严重威胁电网设备安全运行,且传统气象部门台风预报精度有限,对电网制定防台应对措施指导意义不强。文中对近年来台风对沿海地区电网设备的主要影响进行了分析,介绍了基于国网台风监测预警中心的台风监测预警机制,主要包括台风监测预警中心总体架构、主站和子站功能以及中期、短期预警发布机制;提出了调度应急处置、设备性能提升、隐患排查治理、加强沟通联动等电网设备抗台风相关技术和管理措施。通过对电网遭受台风侵袭的危害特征、监测预测技术以及应对措施进行讨论,为电网防台抗风工作提供有益经验。
2022, 45(6):35-43. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220606
摘要:为有效治理含大功率电驱离心式压缩机组天然气压气站电压暂降问题,文中根据两座含大功率电驱离心式压缩机组压气站(简称压气站)的运行信息,通过分析压气站电压暂降特征水平与站内敏感设备故障概率,提出压气站电压暂降分层分级治理方案。首先,根据压气站的设备参数信息,分析了压气站内电压暂降敏感设备类型、分布与连接关系;然后,分析了站内敏感设备电压暂降耐受机理,结合历史数据通过核密度估计方法拟合压气站电压暂降特征水平,利用能量损失函数评估敏感设备电压暂降故障概率;最后,根据压气站电压暂降特征水平与站内敏感设备故障概率提出了有效的电压暂降问题分层分级治理方案。
段 玉,侯 冰,张 媛,南东亮,董雪涛,宋朋飞,刘 震,段青熙,王小云
2022, 45(6):44-51. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220607
摘要:近年来,伴随着电气化铁路接入新疆电网,致使新疆电网末端弱联系地区电能质量问题突显出来,文中针对格库铁路接入新疆巴州地区电网带来的三相不平衡问题开展影响因素分析。首先,根据三相电压不平衡的概念及表达式开展电气化铁路负序三相不平衡的分析计算,得出三相不平衡的影响因素;然后,基于电力电气以及电能管理的综合分析软件(简称ETAP)搭建格库铁路接入新疆电网的典型仿真模型,仿真分析格库铁路接入末端弱联系电网带来的三相不平衡问题的影响因素;最后,分析基于实测数据的负序电流及电压产生的三相不平衡对电力系统及用户的影响,并利用ETAP软件分别从电铁侧和电网侧验证改善三相电压不平衡措施的有效性。
2022, 45(6):52-58. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220608
摘要:对负序源辨识研究不仅要找到主导源,更重要的是要定量各不平衡用户的责任。现有负序源识别的研究很大程度依赖于等效负序阻抗,而由于电力系统的波动性较大,负序阻抗参数的确定是难以解决的问题。文中的方法避开了估算负序等效阻抗这个难题,基于建立等效电路并结合实际情况分析的负序电流在系统中散布的原理,将实测数据作为基础参考数据,减少人为估算参数的干扰,确保计算数据的实时性和准确性,能够快速简单地得到各个负序源的责任划分量化指标并进行对比。最后,采用Matlab仿真模型和实际算例分析验证了所提方法的正确性。
2022, 45(6):59-67. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220609
摘要:变压器套管主要用于固定引线和保证引线对外绝缘,在运行中长期受到电、热、力多重物理场的作用,其稳定性决定了变压器的安全运行。文中简述了套管的起源,梳理了套管在时间、结构与材料3个维度的演化历程;分析了套管内部过热、局部放电以及地震损坏等影响安全性与稳定性的故障,归纳了现阶段上述问题的有效解决方法和检测技术,对比了各方法的时效性与可靠性;最后提出了变压器套管小型化、轻量化、低成本与大容量的发展方向,为变压器套管未来的研发提供借鉴。
宋海东,杨 晖,钟驰宇,李默林,周茹萍,黄 昱,张 榆,李建明
2022, 45(6):68-72. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220610
摘要:输电线路雷电防护主要依据电气几何模型-保护角法进行设计,是用一次放电(单脉冲)、多次重复实验统计得出。雷击放电包含多个脉冲,单脉冲放电不能完全反映雷电多脉冲放电的物理过程。文中采用CIGRE授权出版的《雷电参数的工程应用》中的观测数据,给出了雷电放电的5个阶段及主要物理参数,同时就避雷针与雷电拦截器对雷电的接闪过程物理参数进行计算。最后,比较分析现有高压输电线路防雷技术的特点和局限性,提出了雷电拦截新技术的应用方法。
2022, 45(6):73-79. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220611
摘要:针对传统10 kV配电网短路故障方法难以适应非健全信息环境的难题,文中利用配电网配用电信息系统的多源数据,以Elman神经网络模型为中心,建立基于模糊匹配的短路故障区段定位方法。首先,以配用电信息系统数据库为基础,对配电网短路故障相关的信号与电气量进行分析,建立配电网短路故障诊断特征库。然后通过I-Relief算法进行主要特征的筛选选取,来作为Elman神经网络的数据输入,并基于Elman神经网络模型对多源数据和配电网短路故障类型及位置进行模糊匹配。最后通过西南某地区实际算例分析,证明所提模型能高效快速地对10 kV配电网短路故障进行区段定位,且具有较好的容错性和实用性。
2022, 45(6):80-84. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220612
摘要:高压架空输电线路的光缆修补技术直接影响修补作业的安全顺利实施和线路运行的可靠性。针对姜资一线500 kV输电线路雷击导致的光缆断股危急缺陷,考虑迎峰度夏期间电网无法停电检修的特殊情况,文中采用直升机绞车吊椅作业法成功实现了该500 kV输电线路受损光缆修补。所提方法采取地电位带电作业方式,提出了运用“楔形线夹+纯铝引流线”全新修补模式修补断股光缆,安全高效地完成了光缆断股危急缺陷消除工作,为超高压输电线路的安全稳定运行提供了坚强保障,为类似输电线路缺陷消除具有指导意义和参考价值。
2022, 45(6):85-92. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20220613
摘要:发电机励磁系统整流柜是实现励磁调节的基本单元,故障后果将会很严重。整流桥故障是励磁整流柜最常见的故障之一,为了在发生故障前提前预判出故障以及故障发生后能够准确分析故障发生的原因,有必要研究整流桥故障发生的各种情况。文中归纳了整流桥的故障类型,通过Matlab/Simulink软件搭建模型,对桥臂短路、桥臂不导通、脉冲丢失、提前导通、延时触发等故障条件下的整流桥输入及输出电压、励磁变压器副边电流的仿真波形进行分析;通过对某电厂的实际故障录波波形进行验证,仿真波形与实际波形基本一致。当发电机励磁整流柜出现故障时,可通过所模拟的三相全控整流桥各种故障条件下的波形进行对比分析,确定故障类型并快速分析出故障点。
主编:李富祥
创刊:四川电力技术
国际标准刊号:ISSN 1003-6954
国内统一刊号:CN 51-1315/TM