特高压线路工频电场仿真分析

本文基于ANSYS软件建立1000kV特高压交流输电线路的二维电场模型。通过计算分析出线路下方工频电场强度水平方向的分布与变化情况的一般规律;研究了杆塔类型、导线类型、导线高度等各种因素对输电线路下方工频电场强度的不同影响。结果表明可通过提高导线高度和优化杆塔结构的方式降低特高压线路下方工频电场强度,减小线路的电场环境影响。     

高压交流输电线路工频电场强度理论计算公式改进研究

为使高压、超高压交流输电线路工频电场强度理论计算符合实际,在研究传统交流输电线路电场强度的二维和三维计算公式基础上改进为三维计算公式。通过对已建高压、超高压交流输电线路电场强度进行实地测量,并与改进后理论计算结果进行对比分析,得出其理论变化趋势、计算值都与实测值及变化趋势相近。不同于传统三维计算方法,改进后的计算公式简单易用,计算精度与传统三维理论计算精度相同,在保证计算精度的同时更具有实际应用价值。     

特高压输电线路工频电磁场的影响因素分析

电磁环境是制约特高压建设和发展的一个关键问题。对1 000 kV特高压输电线路的相导线对地高度、相间距离、分裂导线数量、分裂间距、双回路导线相序布置方式和接地避雷线设置等因素对工频电场的影响进行了仿真和分析。并针对不同的影响因素,提出了降低特高压输电线路工频电场强度的应对策略。     

特高压输电

通过电网输电时,若要将线路上的损耗尽降低,提高电压是个可行的办法。所以在输电网中,常常采用高电压或者超高电压,对于远距离输电还要使用特高压。特高压输电对于输送大容量、远距离的电量具有明显优势,可以称得上是"电力高速路"。     

输电线路故障对附近电场分布的影响

为了研究输电线路故障对附近电场以及物体顶部附近电场分布的影响,基于Ansoft电磁仿真软件,建立具有弧垂的高压交流输电线路模型。对比分析了单相接地故障、两相接地短路故障、两相短路故障、三相短路故障等不同故障类型引起的高压交流输电线路附近电场的畸变。在此基础上构建了含有树木、建筑物的模型,分析各类故障发生后树木、建筑物附近电场强度的变化。结果表明:输电线路上不同的故障所产生的电场特征有着明显的差异,故障后线路附近的最大电场强度不会超过故障前的最大电场强度,且不同类型故障对线路周围的最大电场强度和电场幅值有不同程度的影响,有的故障类型甚至会出现"零点",验证了利用电场变化诊断高压输电线路运行状态中故障类型的可行性。另外,故障发生后大幅提高了周围树木和建筑物顶部的电场强度,尤其是两相短路故障发生时,树木顶端的最大电场强度接近正常时的3.81倍,建筑物顶部附近的最大电场强度接近正常时的7.15倍,更容易造成电晕放电。研究结果可为今后输电线路的设计、故障诊断以及推进电网绿色发展提供参考。     

330kV输电线路工频过电压的计算与分析

超高压输电线路工频过电压是造成电网内高电压设备损坏的重要原因之一如果不采取相应防护措施就有可能造成设备损坏,带来极大的经济损失。本文以330kV输电线路网络的实际工程为例,选取电磁暂态分析程序（EMTP）作为计算工具,从理论上分析了产生的工频过电压的原因,并且建立了计算工频过电压的数学模型进行计算。     

特高压电网输电能力的计算

阐述了特高压电网实际运行时须满足的条件及特高压电网输电能力的计算方法.     

特高压直流输电线路离子流作用下人体电场效应分析

利用Comsol有限元仿真软件建立特高压直流输电线路和人体的三维模型,主要分析了输电线路产生的静电场和离子流作用下产生的合成电场两种情况下人体电场效应;以及在不同的风速下合成电场对人体电场效应。结果表明:在合成电场下:人体周围、人体内部以及头部的电场最大值均是静电场情况下的2.7倍左右,说明离子流作用下增加的电场是不可忽略的;并且对人体产生更大的作用。不同的风速情况下人体周围、人体内部以及头部的电场是不同的;风速逐渐增大,其电场值逐渐减小,说明在风速作用下,人体周围的离子流发生了变化并减小;且也减小了合成电场的大小,进而对人体的作用也变小。根据国际非电离辐射防护委员会(international commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)导则限值对比分析,静电场和合成电场下人体内部电场最大值均超过普通民众限值和专业人员限值;而两种情况下的人体头部电场最大值在普通民众限值内,但是对于长期居住在特高压直流输电线路周边的居民会有一定的健康风险;因此在实际建设中需采取一定的降低电磁暴露防护措施或者避免穿越居民区。     

输电线路工频参数测量方法及装置

项目研发单位：武汉大学。 项目简介：本发明属于电力测量技术领域,特别是涉及输电线路工频参数测量方法及装置。输电线路工频参数测量方法的特点是通过在100～2000Hz中频范围内扫频测量输电线路,根据测量信号的信噪比设定测量用信号源的频率,根据输电线路长度设定测量用信号源的电压,采集输电线路的基本电路参数后计算得到输电线路工频等效参数;     

特高压输电线路运维管理的研究

特高压输电线路是近年来国家重点发展的网架线路。在大量建设特高压输电线路的同时,后期的运行维护管理就显得尤为重要。结合750kV超高压输电线路几年来现场所积累的运维经验,就如何提高特高压输电线路运行维护的管理水平,从班组管理和现场设备运行维护管理等方面进行了探讨。     

超高压线路潜供电弧电压的频率特性分析

针对潜供电弧状态对超高压线路单相自动重合闸影响的问题，提出了一种基于故障相电压谐波情况的电弧状态判断方法．该方法在分析了一次及二次电弧的特性及不同补偿度下电弧熄灭后系统振荡特性的基础上，通过引入总谐波畸变（THD）来反映故障相电压谐波含量的变化．对不同补偿度的系统运用EMTP进行了仿真，结果表明电弧熄灭后，故障点电压的THD值将显著降低，为利用故障点电压的谐波情况来判断电弧状态提供了依据．     

鸟粪下落对输电线路绝缘子周围电场分布的仿真分析

输电线路的安全运行,对于整个电网的稳定性具有十分重要的意义。随着人们生态意识的提高,鸟类活动日益频繁,加剧了鸟害对于输电线路跳闸的影响。采用COMSOL Multiphysics对鸟粪下落时输电线路绝缘子周围电场分布进行仿真分析,得到了鸟粪下落对于绝缘子附近电场分布的影响。     

DWR-I遥操作高压带电作业机器人

介绍了一种适用于10 kV及以下电压等级配电系统的主从遥操作高压带电作业机器人系统DWR-I.该系统由移动汽车、升降机构、作业机械臂、主手、绝缘隔离变压器、夹持手、专用工具、绝缘防护装置、控制系统等组成.其中的夹持手可以根据夹持物自动调整自己的位置,以改变夹持力;波纹形状的绝缘连接件及配备隔离绝缘等级为10 kV的隔离变压器,解决了绝缘和电气隔离问题,并满足高压带电作业的绝缘要求.DWR-I机器人试验运行情况表明,其性能满足设计要求.     

高压强电场电源绝缘系统分析

对气体、液体、固体及复合绝缘材料的击穿机理进行了讨论,说明了2种电击穿理论即本征电击穿和雪崩电击穿的产生机理及避免方法.介绍了高压强电场电源低压绕组、高压绕组2种绝缘结构的设计方法及所用材料.提出了高压绕组的绝缘结构的2种设计方法即纸满梯形结构和纸不满梯形结构,对比可知110 kV高压静电变压器高压绕组采用纸不满梯形结构可满足相应绝缘要求.     

高压电容式套管电容芯子极板电场分布的研究

应用有限元法计算分析了高压引线、变压器升高座直径、涂层、极板位置、个数、厚度等因素对套管电场分布的作用.得出极板和均压球表面的电场分布规律以及在套管电场分布的计算中不可忽略的几个因素,为电场的准确计算以及套管的优化设计提供理论参考.     

高压直流输电共用接地极电气接线研究

本文通过分析共用接地极特点,提出了共用接地极的接线方案。在共用接地极进线处装设隔离开关,并根据实际工程条件选择了隔离开关的型式和参数。通过计算共用接地极的电位升分布,对接地极线路检修提出了建议。     

高压开关柜尖端放电的电场计算与分析

针对高压开关柜的尖端放电,首先,提出仿真分析局部放电问题时阈值判据的计算方法,并推导出电晕层厚度的计算公式;然后,考虑到湿度是影响高压开关柜局部放电的重要因素,通过实验数据拟合,得到电晕起始电压随相对湿度的变化公式;最后,采用有限元分析软件进行尖端放电的电场计算与分析,并通过尖端放电实验测试电晕起始电压.仿真实验结果表明:高压开关柜尖端放电的电场计算方法是正确的,且简便实用,有助于高压开关柜进行结构优化设计.     

高压电场干燥技术原理的电流体动力学分析

高压电场干燥技术是作者自行研发的一项实用型的创新干燥技术,其技术特点是物料不升温,节省能源,设备造价低,特别适合热敏性物料的干燥.其物理机制是依靠电场能传质而实现干燥的.利用电流体动力学原理,针对高压电场对含水物料施加作用力进行分析,结果表明:电场能传质是由两种作用力作用的结果.     

一种新的高压线路振荡选相元件

提出了一种基于阻抗相对变化的高压线路保护选相新原理,用作振荡期间的选相元件.对接地故障,利用零序、负序电流之间相位差进行分区,每个分区包括某相单相接地和另外两相短路接地两种故障,根据故障环上的测量阻抗为一恒定数值,而非故障环上的测量阻抗随振荡变化这一特征,来得到选相结果.本元件提高了振荡中不对称接地故障的选相速度,不受系统运行方式和分支系数的影响,且易于实现,在现有的微机保护装置中可以直接使用.动模数据仿真表明,新选相元件具有较快的选相速度,文中算例可以在60 ms内选出故障相.     

FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源设计

据高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统对非对称脉冲电源的要求,提出了一种FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源的设计方案。该方案依托于通用的半桥电路,辅之以Atmega16为核心的PWM生成电路、可靠的栅极驱动及高压功率MOSFET动态静态保护电路。该电源输出非对称方波幅值达2kV,当频率为200kHz,功耗仅为90W。测试结果表明该设计方案实际可行,能满足FAIMS检测系统的工作需求,且具有电路结构简单、频率占空比可调、功耗低等特点。