国家重点基础研究发展计划(2011CB209400)
- 作品数：35 被引量：369H指数：13
- 相关作者：周远翔沙彦超黄猛金福宝黄建文更多>>
- 相关机构：清华大学国家电网公司华北电力科学研究院有限责任公司更多>>
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- 相关领域：电气工程一般工业技术更多>>
- 换流变压器损耗现场测试影响因素及仿真被引量：15
- 2016年
- 换流变压器是高压直流输电系统的核心设备,其损耗将会对直流输电系统的稳定性产生影响,因而备受关注。因此,首先探究了换流变压器空负载损耗的影响因素,并利用Matlab软件的Simulink平台进行了仿真分析。仿真结果表明:对于换流变压器的空载损耗,谐波次数和谐波电压畸变率的增加使得空载损耗下降,但下降幅度较小,其中5、7次谐波对空载损耗的影响最大;对于换流变压器的负载损耗,谐波次数和谐波电流畸变率的增加使得负载损耗增加,幅度较大,且谐波次数和畸变率对负载损耗的影响远大于空载损耗。然后,提出了适用于换流变压器现场测量的含附加电阻的换流变压器谐波等值电路,利用谐波损耗新模型与常规谐波等效电路对换流变压器谐波损耗进行计算,并将计算结果与IEC方法的计算结果进行对比,对比结果验证了新模型的合理性。根据本文提出的方法,可以对换流变压器损耗现场测试结果进行校正,因此对换流变压器的现场试验具有重要的工程意义。
- 周远翔刘心曲王明渊黄建文曾向军宓传龙
- 关键词：换流变压器现场测试空载损耗负载损耗畸变率
- 基于三维自适应有限元的阀厅全模型电场分布并行计算被引量：3
- 2014年
- 大规模复杂模型电磁场数值仿真问题一直是计算电磁学中比较难处理的问题。本文采用三维自适应有限元并行求解算法处理此类问题,以某±660kV换流站阀厅全模型电场模拟为例,对阀厅内部关注区域金具表面电场进行仿真计算。并行计算结果与串行计算结果相吻合,验证了本文提出的并行求解算法的正确性和可行性。该并行求解算法,可以显著提高求解速度,实现对于大规模复杂电磁问题的高效数值模拟。
- 王栋阮江军杜志叶谢伟蒲兵舰
- 关键词：并行计算有限元法阀厅高压直流输电
- 西北地区750 kV并行输电线路三维工频磁场计算与分析
- 2018年
- 为研究西北地区750 kV并行输电线路线下三维工频磁场分布特征,根据悬链线方程建立气象和档距等参数的三维工频磁场计算模型,分析单回与同塔双回不同组合情况下并行输电线路线下工频磁场分布特征;对比分析了并行间距变化、杆塔相对位置、相序排列方式对并行输电线路线下工频磁场的影响。
- 郭留明雷佳明王海亭陈璞贠彦祺刘建隆
- 雷电冲击电压下典型油纸缺陷局部放电特征被引量：11
- 2015年
- 雷电冲击电压下变压器绝缘的局部放电特性对其过电压防护及故障诊断有重要意义,而目前相关研究较为缺乏。为此,选取油纸气隙、悬浮金属和针板油隙这3种典型油纸缺陷,通过试验分别研究它们在标准雷电冲击电压(波前时间为1.2×(1±30%)μs,半峰值时间为50×(1±20%)μs)下的局部放电特征,并结合仿真对现象进行解释。试验结果表明:1油纸气隙、悬浮金属、针板油隙这3种缺陷的局部放电电压时域波形差异显著:油纸气隙局部放电电压波形由雷电冲击电压波前时间附近产生的放电主脉冲和分布于半峰值时间后的大量小幅放电脉冲组成,悬浮金属和针板油隙的局部放电电压波形均为分布于半峰值时间内的大幅值密集簇状放电脉冲;2随着雷电冲击电压幅值的升高,3种缺陷的放电脉冲数均显著增加,油纸气隙缺陷平均放电电压幅值缓慢降低,悬浮金属和针板油隙缺陷平均放电电压幅值均有所增加。
- 周远翔王明渊张云霄聂德鑫伍志荣邓建钢
- 关键词：雷电冲击变压器局部放电油纸绝缘
- 重复加压及直流预压过程对油纸绝缘局部放电特性的影响被引量：9
- 2015年
- 换流变压器出厂试验过程,经常遇到直流耐压试验结束后若干h内,交流耐压试验按照GB/T 18494.2执行无法顺利通过的问题,说明直流预压对油纸绝缘交流局部放电特性产生一定影响。为此,采用球-板电极模型模拟油纸绝缘系统中的稍不均匀电场,试验探究重复加压与直流预压过程对油纸绝缘局部放电特性的影响,重点对比分析纯交流初次加压、重复加压以及直流预压3种情况下的局部放电起始电压、临界击穿电压及熄灭电压变化规律。研究结果表明：重复加压过程会大幅减少绝缘系统的局部放电起始电压（降至约33.44%）,临界击穿电压下降约7.84%,熄灭电压几乎不受影响,经过高压端接地约8-9 h后,系统内的局部放电耐受水平与初次升压过程水平相当;而直流预压过程会一定程度上减小系统的局部放电起始电压（降至约82.38%）、临界击穿电压（降至约89.75%）,且随着直流预压水平的提高上述两参数降幅更加明显,熄灭电压几乎不受直流预压作用的影响,一般经过4-6 h高压端接地静置,直流预压过程对于油纸系统内局部放电特性的影响消失。基于多次试验结果,提出重复加压及直流预压过程产生的空间预存电荷是对交流电压下局部放电特性造成影响的主要原因。
- 聂德鑫王明渊沙彦超周远翔伍志荣邓建钢
- 关键词：换流变压器油纸绝缘交流电压局部放电
- 特高压交流和高压直流输电系统运行损耗及经济性分析被引量：45
- 2013年
- 为使输电设施在全寿命周期内获得良好经济效益,对已建成的特高压交流和高压直流工程进行了技术经济分析。从最基本的建设投资和运行损耗分析入手,重点考虑输电系统的线路损耗小时、上网电价、线路工程造价等因素,得到了长期重载的直流输电系统和通常轻载的特高压交流系统其导线的经济电流密度水平,并计算了输电线路导线的总截面积。结合技术经济性分析,提出对于长期重载直流输电系统,输电导线经济电流密度应在0.5～0.6A/mm2水平,而对于通常轻载的特高压交流系统,输电导线经济电流密度应在1.9A/mm2水平;因此特高压直流输电工程应研发使用更大截面的导线,特高压交流输电线路应研究采用扩径比达2倍以上的新型扩径导线,以降低整个系统运行损耗率。
- 梁涵卿邬雄梁旭明
- 关键词：特高压交流高压直流导线截面输电系统运行损耗经济电流密度
- 热老化过程中老化温度对油纸绝缘空间电荷特性的影响被引量：22
- 2016年
- 通过研究不同老化过程中老化温度对油纸绝缘的空间电荷特性,可为换流变压器在长期高温运行下油纸绝缘的空间电荷特性提供试验依据。利用电声脉冲法研究了油纸绝缘在4种不同老化温度下、不同老化阶段的空间电荷特性,结果表明在热老化的不同阶段,油纸绝缘在极化过程中的空间电荷特性具有明显差异,而这种差异与老化程度之间并非简单的一一对应关系。一方面随着老化程度的增加,油纸绝缘的陷阱能级深度增加,空间电荷积聚量增加,并且升高老化温度会加剧这一过程;另一方面,在不同温度下进行热老化都会导致油纸的介电常数发生变化,进而也会影响油纸绝缘中空间电荷的积聚。分析表明油纸绝缘在老化过程中的空间电荷特性和介电常数虽然对老化温度敏感,但是温度的影响不完全符合Arrhenius方程,这可能与老化后纤维素化学键的断裂以及单体化学基团的生成速率有关。
- 周远翔戴超黄猛陈维江金福宝黄建文
- 关键词：油纸绝缘空间电荷电声脉冲法热老化介电特性
- 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
- 2015年
- 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。
- 金福宝周远翔李光范黄猛刘泽洪黄建文
- 关键词：油纸绝缘沿面放电特征参数脉冲电流法
- 同走廊高压交、直流输电线路混合电场分析被引量：17
- 2014年
- 交、直流线路同走廊架设将会产生不同于单独交流或单独直流线路的电场效应问题。为有效预测这种线路的电场,基于上流有限元法和向后Euler方法,提出了一种交、直流混合电场的计算方法,可以在计算过程中考虑交流线路电压瞬时变化对直流导线电晕活动及空间电荷运动的影响。测量试验线段验证了该方法的有效性。对交、直流混合离子流场中离子的运动进行了模拟,并计算了不同交流电压等级、不同交、直流线路接近距离下的地面电场和离子流密度。结果表明:交、直流线路同走廊架设时,地面混合电场交流分量、直流分量和离子流密度均有所减小,并且接近距离越小、交流电压等级越高,混合电场直流分量和离子流密度越小;交流电场的扰动使直流线路下方空间电荷的分布向线路两侧更加分散,是导致直流分量和离子流密度减小的重要原因。
- 赵永生张文亮
- 关键词：电磁环境混合电场
- 交直流复合电压下油中局部放电的起始过程被引量：36
- 2012年
- 换流变阀侧绕组同时承受交流、直流、交直流叠加、极性反转等多种特殊电压形式,其许用场强却未得到同等关注。因此,采用针-板、板-板典型电极模型和脉冲电流法及宽频带电流传感器检测法,研究了变压器油在交流、直流、交直流复合电压条件下的局部放电起始过程;总结了该起始电压随电压类型变化的规律曲线,为换流变许用场强的提出奠定了基础。试验结果表明:针-板电极模型下局放起始电压基本只与交流、直流、复合电压的幅值有关,而与电压类型、复合电压分量所占比例无明显关系;板-板电极模型中,复合电压下交流局部放电起始电压受直流分量的影响很小。通过高速摄像仪记录复合电压下局部放电引发击穿的全过程并估算出了放电增长速率约为1.8km/s;利用扫描电镜观测放电通道表面形貌特征,进而采用表面能谱分析法检测其主要元素含量由高至低依次为C、O、Cu、Si。最后通过复合电压下油中局部放电产生随机分布气泡的仿真模型算出,气泡使局部放电场强严重畸变,不均匀系数f达1.6。
- 周远翔沙彦超聂德鑫伍志荣邓建刚卢理成
- 关键词：变压器油局部放电放电波形电场仿真
