【摘 要】
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风沙灾害带来的输电线路故障中线路绝缘子风偏、连接金具磨损等问题尤为突出.笔者从复合绝缘子伞裙和金具两方面展开抗风性能本质提升方法研究.首先在复合绝缘子伞裙部分研究引入新型高聚物环氧材料,开展了材料选型和改性研究,具备优异电气绝缘性能、耐老化性能和较高的机械性能,有效解决大风沙尘对复合绝缘子伞裙的损伤难题.然后对于绝缘子金具,采用添加抗磨损涂层的方式提升机械性能.通过溶胶-涂覆法在抛光后的金具表面制备保护型涂层,以Al2O3为主要涂层,ZrO2为改善层,制备了同层数的复合涂层,研究了ZrO2对金具表面Al
【机 构】
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南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司,南京211106;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,武汉430074;国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院,哈尔滨150030;国网新疆电力有限公司电力
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风沙灾害带来的输电线路故障中线路绝缘子风偏、连接金具磨损等问题尤为突出.笔者从复合绝缘子伞裙和金具两方面展开抗风性能本质提升方法研究.首先在复合绝缘子伞裙部分研究引入新型高聚物环氧材料,开展了材料选型和改性研究,具备优异电气绝缘性能、耐老化性能和较高的机械性能,有效解决大风沙尘对复合绝缘子伞裙的损伤难题.然后对于绝缘子金具,采用添加抗磨损涂层的方式提升机械性能.通过溶胶-涂覆法在抛光后的金具表面制备保护型涂层,以Al2O3为主要涂层,ZrO2为改善层,制备了同层数的复合涂层,研究了ZrO2对金具表面Al2O3涂层微结构的影响,在金具表面形成致密且平整的涂层.研究结果表明,通过对绝缘子伞裙和金具的整体设计与材料研究,有效提升了复合绝缘子抗风抗磨损性能.
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共享铁塔是在电力杆塔上加装通信设备,然而电力系统和通信系统的容量、电压等级等相差较大,两者之间的相互作用不可忽略.为获取共享铁塔接地装置暂态性能,本研究参照220 kV电力铁塔和移动通信机房接地装置图纸,建立了铁塔地网和通信机房地网不同连接方式,不同连接点个数,电缆不同连接方式情况下雷击共享铁塔的暂态计算模型,研究共享铁塔遭受雷击时接地网防雷可靠性.通过分析地电位分布情况及电缆电磁骚扰情况,得到出重要结论:若考虑降低接地网的暂态地电位升峰值,宜采取两地网间距10 m;若从共享铁塔接地网的均衡性能角度出发,
雷电冲击电压波形正确与否对于雷电冲击电压试验的有效进行至关重要.本研究利用EMTP软件搭建接入变压器后的四阶雷电冲击电压试验回路,分析波头电阻选取对波前时间和峰值过冲系数的影响.讨论将四阶系统电路简化为三阶电路时变压器等效电感和电阻选取的限值.针对波头电阻选取存在的困难,分析阻尼装置对电压波形参数调整的作用.研究结果表明:波头电阻的增加能够有效抑制雷电冲击电压波形的振荡,降低峰值过冲系数;当且仅当回路内部电感和负荷电容都较小时,存在波头电阻选择区间使得波前时间和过冲系数同时满足标准要求,否则波前时间或过冲
接地电阻主要包含接地体本体电阻、土壤电阻以及接地体与土壤之间的接触电阻,但目前接地电阻计算与接地网设计中常常忽略接触电阻的影响.为研究不同材料的接地体与土壤之间接触电阻的影响因素及影响规律,本研究提出了一种研究接地体和土壤接触电阻的测量评估方法,并建立了接地体与土壤接触电阻的试验平台,采用控制变量的实验方法从温度、湿度、土壤类型3个方面研究了接地体与土壤间的接触特性.研究表明:土壤在低温度、低湿度和土壤颗粒较大的环境中,不同材料与土壤的接触电阻都会增大,并且土壤环境变化引起土壤电阻率增大越高,接触电阻增大
接地电阻是表征风电机组接地装置性能的一个重要指标.笔者建议了一种计算风电机组接地电阻的有效计算方法,即模拟电流算法.该算法将机组接地装置中各接地体分段离散化,分别在各接地体和不均匀土壤分界面两侧设置模拟电流,从恒定电场的边界条件入手,建立模拟电流所满足的方程组,求取模拟电流,再由模拟电流来确定接地电阻.将按该算法得到的接地电阻值分别与实测值和专业软件CDEGS计算值进行了对比,以校验该算法的可行性.
混压同塔四回输电线路参数结构复杂,严重影响故障分析与故障诊断,为此提出一种适用于同塔混压四回线弱电强磁系统接地故障的定位方法.该法首先采用六序分量法分别对两个不同电压等级的子系统进行解耦,然后提取未完全解耦的零序同向量和零序环流量构建新的零序矩阵,进而利用去耦后的零序环流分量建立序网及推出测距方程.大量的PSCAD仿真结果验证了该定位方法的可行性和精确性,且具有较强的耐受过渡电阻能力.
为研究磁浮列车接地系统应对雷电冲击时的响应,笔者建立了接地系统的集总参数电路模型,分析了雷电流峰值和雷击位置对车体接地系统的泄流分布特性和电压峰值特性的影响,并基于研究结果提出一种有效抑制雷电冲击影响的优化措施.研究发现:雷电流通过击穿车体导向电磁铁和轨道之间的间隙从而泄入大地,在这个过程中,被击穿的间隙呈现分布不均且不可控的特点,遭受直击雷的车体具有更多的泄流通道和更高的电压峰值;距离雷击点较远的某些车厢则没有出现泄流通道,这使得尾部车厢的接地系统电压峰值有一定程度抬升.通过一种开关式的引雷结构能够有效
复合绝缘子安装均压环后减少了高压端和低压端的电弧距离,易受鸟害的影响,发生鸟粪闪络事故.为减少鸟害故障的发生,采用绝缘包覆的方法对普通均压环进行绝缘化改造,首先建立了三维仿真模型,分析了复合绝缘子电场分布规律,然后设计并制作绝缘均压环,通过模拟现场运行条件,测量了复合绝缘子周围的电场分布以及均压环周围放电情况,最后模拟了鸟粪闪络模拟试验,测试了绝缘包覆均压环电气绝缘性能.研究结果表明:绝缘包覆均压环与普通均压环的均压效果基本一致,绝缘包覆层对复合绝缘子沿面电场分布影响较小,对均压环周围的电晕放电影响也微乎
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