国家自然科学基金(50737001)
- 作品数：55 被引量：877H指数：19
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- 相关机构：清华大学国家电网公司学研究院更多>>
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- ±800kV特高压直流开关场内避雷线间距分析被引量：5
- 2010年
- 特高压直流开关场内设备对雷电流的耐受能力弱,因此对直流换流站的直击雷防护应采取比交流变电站更为严格的措施。针对此问题,采用雷电通道的分形模型分析了避雷针的保护范围,存在小电流绕击直流场设备的可能性,建议采用密集布置的平行避雷线对直流场内的设备进行保护。为了确定合理可靠的避雷线间距,根据站内设备耐受雷电流能力的不同,采用折线法、滚球法、先导发展法及分形方法等分区域对避雷线的保护间距进行了计算,分析比较了各种方法的分析结果,并提出了±800 kV特高压直流场内不同区域的避雷线间距推荐值,分析结果已用于我国向家坝-上海及锦屏-苏南±800 kV特高压直流场的避雷线设计。
- 何金良董林曾嵘刘泽洪余军高理迎
- 关键词：特高压直流换流站直击雷保护避雷线
- 4个直流输电工程共用1个接地极运行方式的研究被引量：25
- 2012年
- 针对溪洛渡-广东±500kV同塔双回直流输电工程,基于避免在受端开辟极址、建设新的接地极以节省占地面积和工程造价,为此,研究了将双回溪洛渡工程共用到云广特高压和贵广Ⅱ两回直流输电系统共用的鱼龙岭接地极,实现4回直流公用该接地极的可行性。研究了4条直流系统在受端公用接地极时,各种可能的多回同极性单极大地运行工况及其出现的概率和短时最大入地电流。研究表明,4回直流系统共用接地极后,在双回同时同极性单极大地运行时,原鱼龙岭接地极设计能满足要求,无需扩建。考虑直流工程实际运行情况和系统控制要求,4回共极址的直流工程出现3回同时同极性单极运行概率极小,而出现4回同时同极性单极运行概率几乎为0。综合考虑技术经济要求,可认定原鱼龙岭接地极的设计能满足继续共用溪洛渡直流工程的要求。针对理论上可能出现的3回同时同极性单极大地运行的短时大电流,提出了将现有接地极扩建为3环结构,能够满足对应工况下短时大入地电流条件下跨步电压值不超标。
- 饶宏李岩黎小林张晓尹晗何金良
- 关键词：共用接地极跨步电压直流输电
- 以降低跨步电压为目标的直流多环接地极电流配比的优化被引量：15
- 2012年
- 为有效降低高压直流接地极的跨步电压,减小其设计尺寸和建设成本,以直流双环接地极为例,提出了一种采用强制均流电阻降低多环接地极跨步电压最大值的方法。基于电磁场理论以及对水平多环结构接地极地表跨步电压分布特性的分析,研究了双环接地极电流配比与跨步电压峰值之间的变化关系,寻求各环电流的最优配比,使整体跨步电压最大值降到最低。最后,通过实验验证了该方法的应用效果。分析和实验结果表明,通过均流电阻调节电流配比,能够有效降低接地极的跨步电压,且对接地极本身性能的影响较小,具有工程实用价值。
- 张晓尹晗何金良饶宏李岩黎小林
- 关键词：直流输电接地极跨步电压地表电位
- 稀土掺杂的高电压梯度ZnO压敏电阻被引量：16
- 2009年
- 采用稀土氧化物掺杂改进ZnO压敏电阻的电气参数和结构参数,并解释了稀土掺杂改性的机理.高温烧结时稀土氧化物与Bi,Zn,Mn,Sb等生成新的尖晶石,由于尖晶石的钉扎效应而降低氧化锌晶粒的生长速度,导致压敏电阻的晶粒尺寸减小、电压梯度明显增加.通过添加Co和Mn的氧化物,能有效降低ZnO压敏电阻的泄露电流和增加其非线性系数.试制的压敏电阻样品的电压梯度达492V/mm,非线性系数达76,而泄露电流只有1μA.
- 何金良胡军林元华
- 关键词：ZNO压敏电阻伏安特性电压梯度泄漏电流尖晶石
- ±800kV平波电抗器的雷电过电压耐受被引量：6
- 2010年
- ±800 kV平波电抗器是±800 kV高压直流(HVDC)输电直流侧的必需元件。在制造电抗器前,需要对电抗器的过电压耐受进行评估,保证匝间电压小于绝缘值。该文在求解电抗器分布参数的基础上,用链型回路等值电抗器,采用PSCAD/EMTDC程序求解在雷电冲击下的匝间电压。计算表明:电抗器外圈匝间过电压值大于内圈,外圈首匝匝间过电压最大,对比雷电全波冲击和雷电截波冲击时的电抗器匝间过电压,后者更为严重。
- 陈水明杨鹏程耿屹楠吴玉坤
- 500kV限流用电抗器分布参数提取被引量：2
- 2009年
- 500kV干式空心电抗器用来限制500kV系统的短路电流。在分析电抗器的工作电压和冲击电压下的电位分布时,需要用到电抗器的分布电气参数。因此采用有限元与解析法相结合的方法得出了电抗器分布参数的提取方法,并计算了电抗器的分布电容。计算结果表明,电抗器内外层线圈的参数类似,单层绕组的两端各匝的自电容较大,中部较小;而互电容则在中部略大,但是整体相差很小。从单匝线圈的杂散电容来分析,相邻两匝线圈的匝间电容最大,远远大于其它匝间电容。电抗器等效杂散电容为1.378nF,电抗器对地的等效电容为各层绕组对地电容之和,为0.27nF。
- 陈水明耿屹楠张波王振兴戈承
- 关键词：有限元解析法对地电容
- 导线电压对电气几何模型的雷电击距的影响被引量：24
- 2007年
- 使用击距描述的电气几何模型广泛用于输电线路的雷电绕击分析。由于没有考虑导线工作电压的影响,导致其分析超高压及特高压输电线路的雷电绕击概率与实际运行数据存在一定的偏差。本文采用基于电磁场理论和模拟电荷法的雷电先导发展模型模拟向下发展的雷电先导的发展过程,分析了雷电击距与雷电流、导体高度和导体电压之间的关系,提出了考虑工作电压后水平导体雷电击距的修正方法。
- 何金良赵杰M.Nayel蔡宗远
- 关键词：电磁场理论模拟电荷法电气几何模型击距
- 考虑火花放电的杆塔冲击接地特性计算方法被引量：29
- 2010年
- 输电线路杆塔遭受雷击时,因杆塔接地电阻的存在,塔身上会产生很高的电位,过高的电位将引起杆塔对输电线路的反击,进而造成输电线短路。为了准确计算杆塔冲击接地特性,以便有效设计接地装置,基于电磁场和电路理论,通过等效半径的方法考虑了土壤中的火花放电效应,建立了杆塔接地装置的时域分析模型。计算结果显示,考虑土壤火花放电效应后的接地装置电位升更加符合实验测量结果,比没有考虑时电位升要低。该算法适用于大电流冲击下杆塔冲击特性的分析计算。
- 何金良孔维政张波
- 关键词：杆塔接地装置电路分析法时域模型
- 采用镓离子掺杂的高通流容量氧化锌压敏电阻被引量：13
- 2017年
- ZnO压敏电阻是避雷器的核心器件,其性能决定高压设备的绝缘水平。该文研究了通过氧化镓掺杂来提高氧化锌压敏电阻的通流容量。为此,测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的I-V特性曲线。小电流区的测试结果表明,镓离子掺杂提高了氧化锌压敏电阻的表面态密度以及氧化锌晶界层的势垒高度,从而使氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了抑制,进而提高了氧化锌避雷器的长期运行可靠性。大电流区的测试结果表明,镓离子的引入使得I-V曲线右移,因此氧化锌压敏电阻的非线性区得到了扩大,从而也显著提高了压敏电阻的通流能力。当掺杂的氧化镓摩尔分数为0.45%时可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻的泄漏电流0.96μA/cm^2,非线性系数为85,残压比1.63,电压梯度达到434V/mm。此研究有助于提高以氧化锌压敏电阻为核心器件的避雷器的保护效果,实现深度限制电网过电压,改善电力系统的安全稳定性。
- 孟鹏飞胡军邬锦波何金良
- 关键词：压敏电阻晶界层掺杂
- 采用分形方法的二维和三维雷电放电仿真模型及其应用(英文)被引量：8
- 2010年
- 雷电放电的随机性以及雷电先导在其产生和发展过程中易受周围环境影响的特点导致雷电活动对电力系统产生巨大危害。采用有限凝聚扩散(diffusion limited aggregation,DLA)增长模型在二维和三维中描述雷电放电通道的分支和扭曲。通过比较自然界中雷电放电和仿真结果的分形维数,发现采用分形系数为2的模型可以得到最接近实际的结果。利用2005和2006年冬季在日本观测到的雷击风车及其防雷塔的数据可以进一步证实仿真结果和实际观测结果的一致性;当模型从二维扩展到三维时,其结果的可信性还需要其他实验数据加以验证。最后应用上述仿真模型分析了实际情况下的雷击概率和雷电防护效果。
- 许伟陈水明何金良
- 关键词：雷电分形防雷保护
