国家自然科学基金(50737003)
- 作品数：25 被引量：431H指数：13
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- 相关机构：国家电网公司华中科技大学华北电力大学更多>>
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- 相关领域：电气工程核科学技术理学更多>>
- 可控避雷器中晶闸管阀电压和电流上升率仿真分析、试验检测及限制措施被引量：9
- 2012年
- 晶闸管器件的断态(开断状态)电压上升率du/dt和通态(导通状态)电流上升率di/dt是决定可控金属氧化物避雷器(CMOA)晶闸管阀工作安全性的关键参数。以长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程为背景,对晶闸管阀中晶闸管器件需要承受的最大du/dt和di/dt进行了仿真计算,提出了技术要求,并给出了限值要求,即du/dt和di/dt均不允许超过其临界值du/dtcrit和di/dtcrit。根据实际使用条件对所选晶闸管器件的du/dtcrit和di/dtcrit进行了试验测试。测试结果和技术要求对比表明:2.0～3.0英寸晶闸管du/dtcrit不小于45kV/μs,大于技术要求28.3kV/μs,无需限制措施;di/dtcrit为865～910A/μs,远小于技术要求87kA/μs,须采取适当的限制措施。研究表明,采用3～5mH的限流电抗器可以将di/dt限制在容许范围内,且限流电抗器对CMOA限制系统操作过电压的效果影响不大,可以采用限流电抗器限制晶闸管器件的di/dt。
- 陈秀娟陈维江沈海滨贺子鸣李国富葛栋
- 关键词：晶闸管阀电流上升率
- 架空配电线路雷电感应过电压计算研究被引量：62
- 2012年
- 为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁脉冲和多导体传输线瞬态过程的影响以及线路带有分支和集中参数元件的实际情况。通过与火箭引雷感应过电压实测波形的对比验证了计算方法的有效性。利用该文的计算方法对雷电感应过电压进行了计算分析,其基本特征表现为:雷电感应过电压为短尾波,在导线上距离落雷点最近处最大,并延导线逐渐衰减;大地损耗越大,最大雷电感应过电压值越大,但沿线衰减越快;雷电感应过电压的最大幅值受雷电回击速度的影响较小,受线路分支影响明显,同时与线路高度、线路与落雷点间距离为非线性关系。
- 边凯陈维江李成榕沈海滨
- 关键词：架空配电线路雷电电磁脉冲雷电感应过电压传输线模型特性分析
- 特高压交流输电线路的雷电屏蔽分析模型被引量：32
- 2010年
- 绕击是引起超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。将低电压等级输电线路绕击防护经验直接外推至更高电压等级时具有一定的局限性,可能导致新建线路的绕击耐雷性能显著低于预期值。基于先导发展的绕击分析模型细致地考虑了影响雷击发展物理过程各种因素的影响,较传统工程化分析方法更适用于新建电压等级线路的绕击性能评估。但由于对雷击物理过程和长间隙放电机理认识的不足,不同时期不同学者对雷击过程描述所采用的模型和方法不尽相同,若将现有学者所提出的绕击分析模型直接用于工程中,不同分析模型所得结果差异较大。为此,通过对比现有的雷电观测资料,认为Cooray提出的下行先导通道模型与最新的雷电观测结果比较相符;对迎面先导起始工程判据的对比分析结果表明,当导线对地高度<10.0 m时,Rizk感应电压法和临界电晕半径法计算得的先导起始电压结果一致,外推至实际导线对地高度时,Rizk感应电压法的计算结果与长间隙放电理论相违背;同时依据长间隙放电理论,提出了下行先导和迎面先导的相对速度比近似等于迎面先导通道单位长度电压降与导线感应电压增量之比的迎面先导持续发展条件,建立了基于Schwarz-Christoffel变换的能考虑任意地形的2维特高压输电线路雷电屏蔽分析模型;该分析模型解释了传统先导发展模型无法解释的特高压输电线路ZMP2和ZBS2型杆塔的中相屏蔽问题。计算结果表明,在典型的平原、斜坡和山顶地形下,ZMP2和ZBS2型杆塔的绕击跳闸率低于设计预期值0.1次/(100 km.a)。
- 贺恒鑫何俊佳钱冠军谢施君董曼玲姚帅谢耀恒
- 关键词：特高压交流输电线路分析模型
- 多柱芯体并联结构避雷器暂态热特性计算方法被引量：12
- 2012年
- 多柱芯体并联结构避雷器在特高压交流输电系统和串联电容补偿装置中得到了广泛应用,其暂态热特性的优劣直接影响运行可靠性,应通过合理设计确保其暂态热稳定性。对多柱芯体并联结构避雷器暂态热特性计算方法进行了研究,分析了暂态温升的计算方法,计算了避雷器散热过程的初始条件。根据避雷器散热过程的温度场方程,利用有限元法建立了多柱芯体并联结构避雷器散热特性三维计算模型。设计了避雷器比例单元,进行了暂态温升计算分析和试验,采用2ms方波电流试验方法在较短时间内给芯体注入较大的能量以模拟系统中避雷器芯体的暂态温升过程,测量了每次试验芯体产生的温升。设计了4柱芯体并联结构的避雷器试品,进行了避雷器散热特性计算和试验。试验中,采用工频电流法对避雷器试品进行加热,利用光纤光栅传感器测量避雷器散热过程中的电阻片温度变化。计算和试验对比结果表明,暂态温升的计算结果较实测温升高,计算结果与实测结果的误差均<5%,暂态温升计算方法是有效的。散热特性的计算结果较试验结果偏严,误差<5%,验证了采用多柱芯体并联结构避雷器散热特性计算方法计算避雷器的自然散热特性的有效性。
- 贺子鸣陈维江陈秀娟张搏宇颜湘莲
- 关键词：避雷器光纤光栅传感器
- 金属氧化物限压器用于晶闸管器件串联均压保护的研究
- 2015年
- 串联应用的大功率晶闸管器件目前均采用并联阻容吸收回路作为串联均压保护措施,但在某些应用领域,阻容吸收回路存在不适用性。文中提出了一种晶闸管器件串联均压保护的新方法,在每个串联晶闸管器件两端并联设置具有良好非线性特性的金属氧化物限压器,来限制晶闸管开通、关断过冲电压。经过理论分析、仿真研究和试验验证,初步论证了该方法的可行性。
- 沈海滨陈维江陈秀娟李国富
- 关键词：均压开通关断金属氧化物限压器
- 输电线路防雷性能时空差异化评估方法被引量：90
- 2009年
- 为有效掌握输电线路防雷性能,根据雷电活动特征在时间和空间上存在较大差异,输电线路在遭受雷击时其防雷性能也呈现出相应的时空差异性的情况,提出了一种输电线路防雷性能时空差异化评估方法。该方法基于雷电定位系统长期的雷电监测数据,采用输电线路走廊雷电参数网格统计法,统计给定输电线路沿线路走廊的任意指定时间段内雷电参数,得出线路实际的地闪密度和雷电流概率密度分布,再用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各个区段在改指定时间段内的雷击跳闸率,并以输电线路防雷性能的设计值、规定值或运行经验值为参考划分评估等级,评估出输电线路防雷性能在空间上和时间上的差异。评估结果可有效帮助输电线路设计和运行部门更加细致地、有针对性地采取防雷措施来提高线路防雷性能。
- 谷山强陈家宏陈维江李晓岚童雪芳张瑞
- 关键词：输电线路防雷性能雷电参数雷击跳闸率
- 可控避雷器晶闸管阀串联均压方法被引量：9
- 2012年
- 可控避雷器晶闸管阀主要由反并联晶闸管对串联而成,为保证各个晶闸管承受电压的一致性,必须采取适当的均压措施。根据晶闸管阀串联均压的技术要求,利用电力电子系统设计程序,对传统RC均压方法的可行性进行了计算分析。研究得出RC均压方法可能严重破坏可控避雷器的静态电位分布,不适用于晶闸管阀。提出采用晶闸管与金属氧化物电阻片一对一并联的均压方法,利用金属氧化物电阻片良好的非线性伏安特性限制晶闸管的过电压,并对电阻片的均压效果进行了仿真计算。结果表明,合理选择电阻片的串、并联数和尺寸参数,可以将串联晶闸管的开通过冲电压均限制在要求的范围内。
- 陈秀娟陈维江沈海滨李国富贺子鸣
- 关键词：可控避雷器
- 负极性长间隙放电梯级先导特征被引量：10
- 2009年
- 为获取负极性长间隙放电梯级先导特征参数，进行了多种间隙结构、多种间隙尺寸的负极性长阃隙放电试验，得到了第1梯级先导长度、暗区持续时间的统计结果及梯级先导的发展速度。统计结果表明：短间隙（〈2．5m）下的负极性放电仅1个梯级，梯级先导长度一般小于间隙长度的20％；长间隙（〉6m）下的负极性放电有多个梯级，梯级先导发展速度在10^4m／s量级～10^5m／s量级之间；同一次放电，梯级先导发展速度随先导长度增加而加快。
- 谢施君谷山强陈维江陈家宏钱冠军贺恒鑫
- 可控金属氧化物避雷器操作冲击动作特性试验方法被引量：6
- 2012年
- 可控金属氧化物避雷器(简称可控避雷器)是一种可以深度降低特高压交流输电系统操作过电压的新型设备,现有的避雷器试验方法无法检验其在操作冲击下的动作特性。为此,分析了可控避雷器在操作冲击下的动作特性,设计了检验可控开关动作时延和可控开关动作前后避雷器残压这两个动作特性的试验方法,采用操作冲击电流和操作冲击电压分别进行了试验。通过在现有残压试验回路中并联调波电容实现了冲击电流试验方法。采用冲击电压发生器及其调节和测试回路实现了冲击电压试验方法。研制了一种110kV电压等级的可控避雷器模型,利用该模型开展了试验研究;结果表明,可控避雷器在操作冲击电压下能够可靠动作。与常规避雷器相比,在相同电流下,可控避雷器模型的残压降低幅度与设计可控比(25%)接近,所设计的可控避雷器模型具有预期的限压效果。验证了提出的可控避雷器动作特性试验方法的有效性。
- 贺子鸣陈维江陈秀娟颜湘莲
- 关键词：操作过电压动作特性
- 侧针对改善特高压交流输电线路雷电屏蔽的实验观测被引量：18
- 2010年
- 为探讨避雷线加装水平侧针对改善特高压交流输电线路雷电屏蔽性能的机理,开展了1:10和1:20特高压交流线路缩比模型下雷电屏蔽模拟实验及其放电观测,对实验结果进行了分析,并重点结合放电物理过程探讨了放电击中点的选择性和侧针屏蔽增效的机理。研究发现:下行先导初期发展过程中随机取向与各目的物迎面放电的竞争过程都与放电击中点的选择密切相关,下行放电与迎面放电也是相互作用与影响的;在各种间隙结构下,侧针的长度在大于对应间隙的临界电晕半径时才能起到明显的屏蔽增效作用。
- 钱冠军陈维江陈家宏谷山强贺恒鑫向念文谢施君
- 关键词：特高压交流输电线路雷电屏蔽
