国家自然科学基金(51107153)
- 作品数：9 被引量：123H指数：7
- 相关作者：袁涛司马文霞杨庆朱彬艾琳丰更多>>
- 相关机构：重庆大学广西电网公司国网浙江省电力公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金创新研究群体项目更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 土壤介电频变特性试验研究及其对接地极冲击特性的影响被引量：9
- 2015年
- 接地系统是维护电力系统安全可靠运行的重要基础设备。从频域介电谱理论出发,开展了土壤频变特性的研究。为了降低电极极化效应影响,配制了含水量较高、电阻率较低的土壤样品。然后进行了不同含水量、不同含石量的土壤介电谱的测量,对测得的数据进行函数拟合并代入有限元冲击特性模型中进行计算,分析了土壤电气参数的频变特性对冲击接地性能的影响。结果表明:冲击电流作用下,接地极周围土壤的介电常数随频率在低频段近似符合幂函数规律,在高频段近似符合指数函数规律;在同一频率点,土壤的介电常数随土石比例和含水量的降低而减小;考虑土壤介电常数频变特性后,冲击电流作用下接地极暂态电阻值与介电常数恒定时相比有显著的差异。
- 司马文霞艾琳丰袁涛杨庆朱彬唐妍
- 关键词：土壤冲击接地介电谱有限元方法
- 采用变精度遗传算法的土壤结构逆问题求解被引量：2
- 2016年
- 为了得到准确的土壤结构,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的土壤结构逆问题求解方法,该方法通过视在电阻率测量值与GA产生的土壤结构对应视在电阻率计算值的差异,从而得到一个最优的土壤结构。与现有的利用GA求解土壤结构逆问题的方法相比,该方法的优点在于首先合理的设置了土壤参数初始精度,压缩了求解空间,使得简单土壤结构的求解能直接收敛到该精度下的最优;同时,对于复杂土壤结构求解,还引入了遗传–灾变算法与变精度的方法。因而在求解土壤结构时,解空间会被限制在一个合适的规模,同时也会引入最优解附近新的个体,使迭代求解过程更容易跳出局部解,从而逼近全局最优。计算结果表明,两层土壤结构可以收敛到全局最优,适应度函数值Fg=0,三层土壤结构下,该方法求解的Fg要小于标准遗传算法;同时,该方法输出稳定,10次重复计算下的输出结果差异小。
- 司马文霞吴鹏袁涛白洋陈伟郭润生
- 关键词：格林函数逆问题遗传算法多层土壤
- 短导体对水平接地极冲击特性的影响被引量：21
- 2015年
- 冲击接地实验研究表明,在放射状的水平接地极上合适位置添加短导体后能使接地极周围的时变电场趋于均匀分布。本文针对短导体的布置方式展开研究,采用时域差分思想和多物理场有限元分析相结合的仿真方法,以单根水平接地极和添加短导体后的水平接地极为研究对象,从屏蔽效应强弱的角度分析了7种结构接地极的冲击特性。结果表明:在水平接地极上布置短导体时存在弱屏蔽区域,在弱屏蔽区域之外短导体受端部作用影响较大;同种短导体结构接地极的屏蔽效应随着注入电流幅值的增加而增大;在短导体长度与接地极的长度比为1/30的情况下,短导体间距与接地极长度的比例在10%~15%之间时较其他结构的接地极中部散流值比例较大,屏蔽作用较弱。
- 袁涛唐妍司马文霞杨庆姜文东曹炯
- 关键词：接地极屏蔽效应有限元法
- 土壤温度特性试验及其对圆环型直流接地极发热影响分析被引量：6
- 2013年
- 为了更全面的分析直流输电接地极的发热过程,优化接地极设计,针对2种不同质地的土壤样品进行了温升模拟试验研究,建立了土壤含水量、热参数以及土壤电阻率的温度特性。同时,结合试验结果,采用有限元方法,建立了电热动态耦合模型,仿真分析了单圆环、双圆环型接地极在直流输电系统长时间单极运行时的温升情况,与传统模型中未考虑土壤温升效应的仿真结果进行了对比。试验及仿真结果表明:土壤参数会随温度而变化,从而进一步影响接地极的发热升温,而温升过高可能导致接地极不能正常工作。因此,结合土壤温度特性对接地极进行设计,能更大程度的保证接地系统的安全运行。
- 袁涛骆玲杨庆司马文霞王建东
- 关键词：温度特性电热耦合
- 提高接地极散流效率的冲击接地降阻分析被引量：37
- 2012年
- 提高简单结构接地极的冲击散流效率可达到降低其冲击接地电阻的目的,对输电线路防雷具有重要意义,为此,从提高接地极的冲击散流效率、改善其冲击散流不均匀度的角度,对接地极上添加"针刺"的降阻效果进行研究。本文通过冲击接地模拟试验,分别测量了13种接地极的冲击散流分布规律及其冲击接地电阻。利用本文建立的冲击散流不均匀度计算式,计算上述接地极的冲击散流不均匀度,分别分析了"针刺"长度及其位置对接地极散流不均匀度和冲击接地电阻的影响规律。规律表明,通过在接地极上的合适位置布置"针刺"状短导体能够起到增强其冲击散流均匀度,降低其冲击接地电阻的作用,且当"针刺"位于接地极中部而非端部时,降阻效果更明显。
- 袁涛雷超平司马文霞杨庆骆玲艾琳丰
- 关键词：接地极不均匀度冲击接地电阻端部效应
- 土壤介电频变特性对接地极冲击散流的影响被引量：15
- 2015年
- 为研究土壤介电常数频变特性对接地极暂态电阻的影响规律,在典型土壤介电谱测量结果的基础上,对冲击电流作用下的动态电磁过程进行了理论分析。提出了从电磁场角度出发的、考虑土壤频变特性的接地极冲击特性数值计算方法,分析了土壤介电常数的频变特性对接地装置冲击散流特性的影响。结果表明:考虑土壤介电常数频变特性的接地极暂态接地电阻与假定介电常数恒定时相比有显著差异;暂态电阻值受到施加的冲击电流波形和幅值的影响,波前时间越长,局部峰值越大;同种冲击波形下,电流幅值越大,波前时间内接地极暂态接地电阻局部峰值越小。
- 司马文霞唐妍袁涛杨庆朱彬吴鹏
- 关键词：冲击接地介电常数有限元法
- 基于地中电场分布的针刺式接地装置结构参数优化被引量：18
- 2015年
- 已有的研究结论表明,在接地极上添加“针刺状”短导体可有效改善接地装置的冲击接地性能。建立了接地极冲击特性有限元模型,分析了端部效应、电流屏蔽效应对地中电场分布的影响规律,系统地研究了所添加的短导体长度及相邻短导体之间的间距对接地极周围土壤火花放电区域与冲击电阻的影响,并对仿真结论进行了试验验证。研究结果表明,短导体长度主要受接地极本体的火花放电及接地极与短导体之间的电流屏蔽效应的影响,所添加短导体的长度宜为0.5～1.0 m;相邻短导体之间的合理间距主要受接地极与短导体之间、相邻短导体之间的电流屏蔽效应的影响,短导体长度为0.5 m时,其相邻间距宜为0.5～0.8 m;短导体长度为1.0 m时,其相邻间距宜为1.0～1.6m;综合考虑,短导体布置间距可取为短导体长度的1～1.5倍。
- 朱彬司马文霞袁涛郭润生
- 关键词：电场分布
- 地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施被引量：13
- 2018年
- 山地河流地形处接地网接地电阻测量时测量电极布置位置对测量结果影响显著。为此,在传统垂直3层土壤结构等效模型的基础上考虑了水、岸之间的垂直落差,构建了与实际地貌更贴合的考虑地表垂直落差的土壤结构模型。计算得到了电流注入地网时地表电位分布规律及接地网接地电阻值,分析得到采用规程法测量接地电阻时不同测量电极布置位置对接地电阻测量的影响,并对测量时补偿点位置的修正方法进行了分析和探讨,提出了不同电极布置条件下补偿点位置的修正方法。分析表明：当水电站接地系统周围地表存在显著垂直落差时,地表电位在近水土壤区域存在严重畸变;采用规程法沿河布线测量接地电阻,当电极位置距河边的水平距离〈50 m时,接地电阻及电压极补偿点位置测量结果跳变剧烈,测量结果随着其距离的增大而趋于稳定值;此时补偿点位置较‘0.618’而言更偏向地网侧,其具体值随土壤电阻率反射系数的增大而减小。该研究结果可以为复杂土壤结构中接地网接地电阻的测量提供参考。
- 司马文霞罗东辉袁涛刘三伟彭庆军周仿荣
- 关键词：接地电阻补偿点
- 分层土壤中接地装置冲击散流特性的有限元分析模型被引量：30
- 2014年
- 冲击电流在分层土壤中的散流过程具有明显的非线性变化特征,从电磁场理论出发,建立了分层土壤结构中接地装置冲击特性分析的有限元模型。在非线性过程的分析中考虑了传导和位移电流,准确地反映了冲击散流的物理过程;针对接地导体与土壤分界面、土壤分层界面的电阻率突变而造成有限元计算不易收敛的问题,采取了具有连续偏导数的平滑阶跃函数进行过渡的方法;在将无限散流空间变换为有限计算区域的问题上,提出了分层结构土壤的几何坐标变换方法,既减少了计算量又保证了计算准确度,并将仿真计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明该模型能较好地模拟分层土壤结构中,土壤电离不均匀性和放电通道随机性带来的非线性变化问题,验证了模型的有效性。
- 朱时阳袁涛朱彬
- 关键词：接地装置有限元模型
