检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2024年第8期50卷 3769-3782,I0034-I0036页

作者：刘嘉伟袁佳歆周航李旭哲莫作权武汉大学电气与自动化学院电网环境保护全国重点实验室武汉430072

在高压交流输电系统(HVAC)发生短路故障时,极大可能会产生含暂态分量(short circuit current transient component,SCTC)的短路故障电流;当SCTC含量很大时甚至会产生短路电流的零点漂移现象,会对故障限流器(fault current limiter,FCL)... 详细信息

在高压交流输电系统(HVAC)发生短路故障时,极大可能会产生含暂态分量(short circuit current transient component,SCTC)的短路故障电流;当SCTC含量很大时甚至会产生短路电流的零点漂移现象,会对故障限流器(fault current limiter,FCL)的限流工作和参数设计造成很大的影响。针对上述问题,提出了一种SCTC泄能型故障限流器(SCTC energy drain type fault current limiter,SEDFCL)及其参数设计方法,可以加快SCTC的衰减。首先,分析了SEDFCL与SCTC的相互影响和SEDFCL的电磁路工作机理,并研究了SEDFCL场路耦合特性,对电磁参数进行了设计;然后,通过有限元仿真搭建了220 kV SEDFCL模型,探究了SEDFCL结构的有效性、合理性、RC参数的调节作用,以及故障情况下SEDFCL功能的有效性;最后,搭建一台小容量样机,建立试验平台并进行样机试验,证实SEDFCL结构和功能的有效性。与传统五柱式限流器(five-column hybrid excitation type FCL,FHETFCL)相比,SEDFCL将时间常数显著降低117.66%,限流效果提高6.29%。

关键词：暂态分量故障限流器泄能场路耦合有限元分析

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稍不均匀直流电场下静止与流动变压器油中金属微粒聚集特性

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高电压技术 2023年第4期49卷 1693-1702页

作者：夏苏怡潘成姚雨杭郑哲然秦硕唐炬武汉大学电气与自动化学院电网环境保护全国重点实验室武汉430072

换流变压器阀侧电压中直流分量的存在会加剧杂质颗粒的聚集,而变压器油流会对其聚集特性产生影响。利用所搭建的变压器油循环流动装置,分别开展了静止和流动变压器油中自由金属微粒在不同电压、微粒粒子数密度及油流速度下的直流聚集试... 详细信息

换流变压器阀侧电压中直流分量的存在会加剧杂质颗粒的聚集,而变压器油流会对其聚集特性产生影响。利用所搭建的变压器油循环流动装置,分别开展了静止和流动变压器油中自由金属微粒在不同电压、微粒粒子数密度及油流速度下的直流聚集试验,采用高速相机拍摄了电极间隙内金属微粒的聚集图像,并记录了微粒聚集过程中泄漏电流的变化。试验结果表明:金属微粒在静止与流动油中均会在间隙中心区域聚集,且聚集的金属微粒不断在电极间往复运动;聚集的金属微粒数及间隙泄漏电流均随电压大小和微粒粒子数密度的升高而增加,随流速的升高呈先增后减的分段式变化规律,低速油流(≤0.02 m/s)促进微粒聚集,而高速油流(>0.02 m/s)抑制微粒聚集。结合油中金属微粒的受力及运动特征,对静止变压器油中金属微粒的运动轨迹进行了分类,阐明了静止油中金属微粒在间隙中心区域聚集的机理,并分析了变压器油流对金属微粒聚集的影响。

关键词：染污变压器油金属微粒强迫油循环聚集特性聚集机理

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基于电磁动能的并联冲击机构设计

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高电压技术 2025年第3期51卷 1476-1483页

作者：张亚东万辉龙李凯翔董森林文武武汉大学电气与自动化学院电网环境保护全国重点实验室武汉430072 国网南昌供电公司南昌330077

针对传统落锤式冲击试验机的连击频率低、冲击应力与速度可调范围小等缺点,提出一种基于电磁动能的并联冲击机构设计方案。采用脉冲电容器组对电感线圈馈电,在导体电枢中产生电磁力,利用电磁动能给冲头加速进行冲击试验。为了提高试验效... 详细信息

针对传统落锤式冲击试验机的连击频率低、冲击应力与速度可调范围小等缺点,提出一种基于电磁动能的并联冲击机构设计方案。采用脉冲电容器组对电感线圈馈电,在导体电枢中产生电磁力,利用电磁动能给冲头加速进行冲击试验。为了提高试验效率,提出并联冲击结构,分析了其等效电路,搭建了并联冲击机构试验平台,对设计方案进行了试验验证,然后利用有限元仿真软件计算冲头不同速度下的冲击应力。结果表明,电磁动能的并联冲击机构设计方案可行,具有可同时并联多组发射装置,速度与冲击应力可调范围大、连击频率高等优点。

关键词：冲击试验机连击频率速度可调电磁动能冲击机构冲击应力

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基于混合铁心的新型电流互感器研究

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电子测量与仪器学报 2024年第1期38卷 9-24页

作者：张哲璇陈柏超田翠华陈耀军王羽武汉大学电气与自动化学院武汉430072 武汉大学电网环境保护全国重点实验室武汉430072

传统电流互感器铁心饱和会导致其二次电流波形发生畸变,进而可能影响电能计量的精度或引起继电保护设备错误动作,威胁电网的安全稳定运行。针对此类问题,提出了基于混合铁心的新型电流互感器(CCCT)。CCCT主要由混合铁心、二次绕组、二... 详细信息

传统电流互感器铁心饱和会导致其二次电流波形发生畸变,进而可能影响电能计量的精度或引起继电保护设备错误动作,威胁电网的安全稳定运行。针对此类问题,提出了基于混合铁心的新型电流互感器(CCCT)。CCCT主要由混合铁心、二次绕组、二次电阻、磁场传感器与信号处理电路组成,其中混合铁心包含完整的内铁心与带气隙的外铁心,磁场传感器放置在外铁心的气隙中,其输出信号用于补偿发生畸变的二次电流。为验证该结构的有效性,进行了有限元仿真,制作了CCCT样机并进行了正弦交流电流、正弦半波电流、短路电流和直流电流的测量实验。有限元仿真与实验结果表明,CCCT在额定电流下的复合误差小于0.2%,稳态对称短路电流下的复合误差为2.04%,暂态短路电流下的峰值瞬时误差为4.25%,直流条件下输出与输入的拟合优度为0.999 9,既基本保留了传统电流互感器的测量精度,也具有良好的暂态响应特性与抗直流特性,可同时满足相关标准对测量、保护用电流互感器的精度要求,具备在实际工程中应用的潜力。

关键词：电流互感器铁心饱和电能计量继电保护混合铁心磁场传感器

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基于“两步浇注”的非线性电导材料涂覆方法及其性能评估

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高电压技术 2025年第3期51卷 1070-1079页

作者：邱宇杰潘成潘子君程加明卓然王邸博武汉大学电气与自动化学院电网环境保护全国重点实验室武汉430074 南方电网科学研究院有限责任公司广州510080

非线性电导材料表面涂覆具有优异的表面电荷抑制能力并能自适应地调控阻性电场,在直流气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)气-固绝缘结构设计领域广受关注,但目前通过浸渍、刷涂或者喷涂制备的涂层都存在表面光洁度低、均... 详细信息

非线性电导材料表面涂覆具有优异的表面电荷抑制能力并能自适应地调控阻性电场,在直流气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)气-固绝缘结构设计领域广受关注,但目前通过浸渍、刷涂或者喷涂制备的涂层都存在表面光洁度低、均匀性差和重复性不好的问题,这将直接影响涂层对表面电荷的抑制效果。为此,提出了一种基于“两步浇注”的绝缘子表面涂层制备方法,基于此将非线性电导材料涂覆于锥形绝缘子表面。通过表面形貌测试、表面电荷积聚和直流沿面闪络实验将所提方法与浸渍法、刷涂法、喷涂法进行了对比。结果表明:“两步浇注”法所得涂层表面光滑均匀且无明显缺陷,表面粗糙度相比其他方法大幅下降且表面电荷抑制效果最佳。在–20 kV直流电压下,“两步浇注”涂层相比浸渍、刷涂、喷涂法可分别将正、负电荷积聚总量缩减62.7%、68.6%、77.9%与66.7%、20%、67.7%。在直流沿面闪络特性方面,“两步浇注”所得涂层的正、负极性特征沿面闪络电压相比浸渍、刷涂、喷涂法分别提升了2.7%、6.3%、20.7%与4.2%、4.7%、9.9%。进一步,结合试样表面粗糙度与表面陷阱分布的测试结果对上述实验现象进行了分析,认为不同涂覆方法下的试样表面粗糙度差异是造成表面电荷分布不同的主要原因,减小表面粗糙度会使试样的表面陷阱能级和密度也随之变小,从而加速电荷在涂层表面的消散过程。

关键词：直流表面涂覆 “两步浇注”法表面电荷积聚闪络

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考虑动态增容受限的光伏反向过载台区滚动优化策略研究

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高电压技术 2024年第12期50卷 5563-5573,I0014页

作者：张轶炫田志曈杨博超刘谋海马叶钦鲁海亮电网环境保护全国重点实验室武汉430072 武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网湖南省电力有限公司长沙410118

随着双碳目标的提出,我国整县光伏大力发展。之前的低压配电网设计并未预料到大量的分布式光伏的接入,导致大量配电台区出现反向功率,甚至反向过载的问题。配置储能可以实现台区动态增容从而对过载有效治理,然而储能投资成本高,配置容... 详细信息

随着双碳目标的提出,我国整县光伏大力发展。之前的低压配电网设计并未预料到大量的分布式光伏的接入,导致大量配电台区出现反向功率,甚至反向过载的问题。配置储能可以实现台区动态增容从而对过载有效治理,然而储能投资成本高,配置容量往往有限,无法彻底解决台区反向过载问题。因此,从过载对变压器寿命影响出发,提出动态增容受限下反向过载优化治理策略,并与现有的储能最大功率出力以及恒定功率均匀出力策略进行对比。其次,提出考虑反向功率严重时段整体特性的滚动时间窗选取方法,并制定合适的定变窗结合滚动调度策略。最后,利用加入混沌映射与精英反向学习的改进粒子群算法对本文所建立的反向过载优化治理模型进行求解,并对实际台区进行分析,验证了本文过载治理和滚动优化策略有效性。

关键词：配电台区反向过载变压器寿命滚动调度精英反向学习

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基于目标识别及跟踪的海洋接地极电流场下鲟鱼避让行为电流密度阈值研究

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高电压技术 2025年第3期51卷 1495-1505页

作者：宋天棋陈嘉豪蓝磊谭波童雪芳鲁海亮武汉大学电气与自动化学院武汉430072 电网环境保护全国重点实验室武汉430074 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要,但极端天气与修复难题制约现有直流系统可靠性,采用海洋接地极的对称双极系统具备成本低、可靠性高等优势,但其对海洋生态尤其是鱼类行为的影响尚不明确。该文以鲟鱼为实验对象,设计了... 详细信息

大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要,但极端天气与修复难题制约现有直流系统可靠性,采用海洋接地极的对称双极系统具备成本低、可靠性高等优势,但其对海洋生态尤其是鱼类行为的影响尚不明确。该文以鲟鱼为实验对象,设计了模拟直流非均匀电流场的实验平台,基于背景差分法设计目标识别与跟踪算法,通过双目摄像机将鱼的行为特征转化为可量化的速度指标和轨迹指标,分析鱼类行为与空间电流密度的关系,提出了非均匀电流场下鱼类避让反应的阈值判定方法。实验结果表明,鲟鱼在靠近电极时表现出明显的加速游离行为,尤其是在电流密度达到一定阈值时表现得尤为显著。通过定量分析可知,鲟鱼避让反应的电流密度阈值为0.517 A/m^(2)。

关键词：深远海风电送出海洋接地极鱼类行为目标识别及跟踪电流密度

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微水条件下SF6/CF_(4)混合气体中的低温沿面放电特性

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高压电器 2023年第9期59卷 27-34页

作者：陶子林郑宇周文俊董旭柱武汉大学电网环境保护全国重点实验室武汉430072 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

为了探究微水条件下SF_(6)/CF_(4)混合气体中的环氧树脂低温沿面闪络特性,开展0.2 MPa与0.4 MPa两个气压下50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体在不同温度和微水含量条件下的环氧树脂沿面放电试验。文中利用板—板电极模拟切向电场为主的准均... 详细信息

为了探究微水条件下SF_(6)/CF_(4)混合气体中的环氧树脂低温沿面闪络特性,开展0.2 MPa与0.4 MPa两个气压下50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体在不同温度和微水含量条件下的环氧树脂沿面放电试验。文中利用板—板电极模拟切向电场为主的准均匀电场,通过计算和实验探究了微水含量的选取和控制方法,研究了温度和微水含量对50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体中准均匀电场沿面闪络的影响,研究发现:沿面闪络电压随温度降低呈先减小后稳定的变化规律,仅当试验气压为0.2 MPa且含水量为3000 ppm(1 ppm=1×10^(-6))时,沿面闪络电压随温度降低呈先增大后减小的规律;微水含量在300~3000 ppm范围内时,微水含量对气压为0.2 MPa和0.4 MPa的50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体中沿面闪络击穿场强的影响不大。试验可为低温下的GIS等设备的状态评估提供参考。

关键词： SF6/CF_(4)混合气体微水低温沿面闪络

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三重调压移相变压器拓扑及其潮流调控特性研究

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中国电机工程学报 2025年

作者：袁佳歆刘航亚周航肖非然翟志峰电网环境保护全国重点实验室(武汉大学) 水风光多能联合互补实验室(武汉大学) 武汉大学电气与自动化学院

我国正积极构建新型电力系统，但当前复杂的电力网络极易出现潮流分布不合理的问题，新能源的波动性更是加剧了潮流的不可控程度，电网亟需有效的潮流调节技术。移相变压器具有潮流调节能力强，投资较低、可靠性高等优点，在国际上得到... 详细信息

我国正积极构建新型电力系统，但当前复杂的电力网络极易出现潮流分布不合理的问题，新能源的波动性更是加剧了潮流的不可控程度，电网亟需有效的潮流调节技术。移相变压器具有潮流调节能力强，投资较低、可靠性高等优点，在国际上得到广泛应用。但传统移相变压器只能实现离散调节，调节精度低，而且缺乏合适的调幅能力。因此该文提出三重调压移相变压器，具有调节精度高、调幅能力强等优点，本文基于其拓扑结构对其输入输出特性进行分析，考察其补偿电压的性质与分布，并从一重调幅的约束作用和双重调相的约束作用两方面建立边界方程，对其潮流调节范围进行定量分析，得出不同情况下潮流调节范围的最值表达式与边界计算方法，最后通过虚拟仿真和实物实验证明该结构可以有效增加调节点位数目、提高调节精度、引入调幅能力和优化调节范围。

关键词：移相变压器潮流调控电压调节拓扑结构

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基于聚焦激光的场致二次谐波效应电场测量及影响因素研究

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高电压技术 2025年第4期51卷 1684-1695页

作者：张延泽陈小月罗钦一詹皓予秦鹏程蓝磊武汉大学电气与自动化学院武汉430072 电网环境保护全国重点实验室武汉430072 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院长沙410007

鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台... 详细信息

鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台,讨论了基频激光光功率与偏振方向、电场空间分布及作用区域长度、瑞利长度等因素对二次谐波强度的影响,并分析了温、湿度对二次谐波强度的影响规律。理论上,产生的二次谐波几乎不随湿度变化,但可能由于高湿空气对二次谐波的散射导致实测值随湿度增大而降低。在20~30℃范围内温度对二次谐波强度影响较小,理论值和实测值均随温度增加而略有增大,且实测值增幅大于理论值。

关键词：电场测量场致二次谐波效应电极长度瑞利长度温度湿度

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