GIS中由于开关分合闸等操作而引发的内部脉冲过电压会导致绝缘件表面出现多次闪络击穿等问题.因此,文中研究了不同纳米Al2O3填充含量下环氧树脂复合材料在微秒脉冲电压下的沿面闪络特性;并针对1.5％Al2O3/EP复合材料在脉冲电压频率为10 kHz,幅值为18 kV,电极间隙为10 mm下开展沿面闪络老化试验,对比老化前后闪络电压最小值和表面电阻变化趋势,分析不同程度的老化对绝缘材料表面微观形貌、元素成分以及电气性能的影响.结果表明,预加直流电晕放电能够降低环氧树脂材料的闪络电压,且当纳米Al2O3填充含量为1.5％时对闪络现象的抑制效果最为显著.同时,环氧树脂复合材料在经过沿面闪络老化试验后,老化区域C、O元素之比降低,材料表面形成大量凸起颗粒和裂纹,使其呈现疏松、亲水等特点.研究结果可为提升环氧树脂表面耐压能力提供指导意义.

针对输电线路的雷击监测定位问题,提出一种基于导数极值局部最大值优化算法的雷击点定位方法.OPGW遭受雷击时,其内部通信光纤中传输光的偏振态由于Faraday效应产生突变.首先对偏振态信号进行降噪以及变换处理得到其幅度谱,然后采用导数极值局部最大值算法进行偏振态突变信号的起点位置寻优,通过记录偏振态突变信号到达偏振解调设备的时刻来实现雷击点定位.实验结果表明:导数极值局部最大值优化算法能够快速且准确的定位光偏振态突变信号波头,为输电线路雷击点的监测定位提供了一种新方法.

随着我国电网规模逐渐扩大,保障电力系统设备安全稳定的运行具有重要意义.针对目前电厂和变电站的视频监控设备只能实现录像功能不能进行图像识别的问题,提出结合纹理参数和GA-BP神经网络的电力设备图像识别方法.首先,利用样本数据集训练得到灰度共生矩阵,由灰度共生矩阵可以计算得到图像的细节纹理等参数信息;其次,用已经训练好的GA-BP神经网络对纹理参数进行分类.实验结果表明,所提方法图像识别速度快,且识别精度高,可以准确定位并识别电力设备.

针对小电流系统故障时选线困难,提出结合多尺度排列熵与SVM的选线方法.首先,用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)算法对故障时各线路的零序电流进行分解.其次,计算固有模态函数的多尺度排列熵,建立SVM分类器.最后,利用多尺度排列熵作为特征向量训练相应的SVM分类器,通过SVM输出分类结果,判断故障线路.通过实验表明,该方法选线计算速度快,原理简单,准确率高.

在分析油纸绝缘浸渍机理的基础上,设计混合绝缘油油纸浸渍试验模型,讨论影响油纸绝缘浸渍过程的主要因素,通过试验得到混合绝缘油油纸绝缘浸渍长度随时间的关系图,并与矿物油油纸绝缘浸渍长度与时间的实测数据进行对比分析.结果表明:混合绝缘油油纸绝缘的浸渍效果稍弱于矿物绝缘油油纸绝缘,但差异不大.通过同时提高浸渍温度和真空度,两种绝缘油油纸绝缘的浸渍效果在12～36 h阶段均明显提升.在实体变压器样机实施了混合油变压器注油工艺流程,并通过高压试验验证了工艺的有效性.

为降低居民区内变压器的振动和噪声对居民生活舒适性的不利影响,基于新型磁性负刚度和几何非线性阻尼设计了一种应用于变压器减振降噪的双非线性隔振系统.采用分子电流方法建立了磁性负刚度弹簧的理论模型,开展了磁力和磁性负刚度性能仿真分析.基于电磁分支电路阻尼提出一种位移-速度依赖的几何非线性阻尼,结合等效磁荷法研究了几何非线性阻尼的机电耦合特性,开展了相应的参数优化设计.应用谐波平衡法仿真分析了应用于变压器减振降噪的双非线性隔振系统的动力学特性,开展了变压器的低频减振降噪性能分析.结果表明:磁性负刚度降低了系统的共振频率,拓宽了隔振频带,有效隔离了变压器低频振动在固体结构中的传播;同时,几何非线性阻尼抑制共振而不影响非共振区振动的衰减,高效抑制了变压器振动噪声的传播.

SF6因其优异的灭弧能力而广泛应用于开关设备,但SF6断路器在高寒环境下经常发生液化现象,现有瓷柱式断路器防止液化问题的解决方式不理想.为解决该问题,设计了一种适用于高寒环境的110kV瓷柱式SF6断路器防液化智能单元及其内置式加热结构.基于Workbench软件建立瓷柱式断路器3D模型,针对不同方案进行电场、温度场仿真,确定智能单元技术路线并进行样机设计.搭建低温试验环境测试防液化智能单元组件运行效果,在呼伦贝尔地区加格达奇110kV变电站进行样机现场安装与试验.试验结果表明,防液化智能单元组件与断路器配合运行稳定,测温误差在1℃以内,110 kV瓷柱式SF6断路器绝缘套管内底部安装该防液化装置可保证外部环境在-40℃时,灭弧室内部温度仍能维持在SF6液化点以上,满足断路器现场开断要求.

同步相量测量应用于配电网高级应用中是近年来的研究热点.针对配电网同步相量与智能电表的混合量测问题,提出一种以支路电流为状态变量的配电网状态估计方法.该方法在含分布式光伏接入的配电网中,将微型同步相量测量单元(Micro-Synchronous Phasor Measurement Unit,μPMU)和智能电表量测数据进行等效变换,实现异构数据支路电流幅值量测误差最小.首先,基于混合量测系统,推导三相量测方程模型.然后,运用加权最小二乘法实现了三相支路电流的状态估计.所提方法适用于三相不平衡、多分支电流量测的配电网.最后,通过对含分布式光伏的IEEE 37节点系统进行仿真,验证了方法的有效性.

为研究纳米二氧化硅(nano-SiO2)掺杂对环氧树脂电热性能的影响,以nano-SiO2改性双酚A型环氧树脂为研究对象,通过电、热两个角度对不同nano-SiO2含量下环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性进行测试.结果表明,环氧树脂复合材料在3％nano-SiO2含量时达到较好的介电性能,其中相对介电常数(εr)、介电损耗角正切(tanδ)达到最小值,相比纯环氧树脂分别降低14.7％和19.3％,介电强度达到最大值22.9 kV/mm,提升约40％.对3％ nano-SiO2含量环氧树脂进行改性前后热氧老化对比研究,据失重速率及介电参数变化趋势,可将老化发展分为起始期、发展期、爆发期,老化寿命延长约25％,为提高环氧树脂绝缘能力方案设计提供参考.

配电变压器振动与噪声问题日益凸出,研究配电变压器振动与噪声特性对其振动与噪声控制具有重要意义.该文以一台35 kV/800 kVA油浸式配电变压器为研究对象,对不同激励电压作用下配电变压器铁心振动、油箱振动以及噪声进行测试.测试结果表明:配电变压器铁心、油箱振动与噪声具有相似频谱特征,均表现出以100 Hz、200 Hz为主要峰值的频谱特征;随着激励电压增加,变压器振动及噪声水平明显增大;变压器油箱振动值大于铁心,侧面振动水平较高,油箱正面和顶面振动水平略低.测试结果准确地反映配电变压器铁心与油箱的振动与噪声特性,对于其噪声振动控制具有参考价值.

With the continuous expansion of the modern power system, when the transmission line fails due to various factors, it will have a serious impact on the social economy and people’s lives. This paper proposes a fault location method for transmission grids based on the real-time synchronous measurement data of the Phasor Measurement Unit (PMU). The algorithm is based on the data measured by the PMU device. First, according to the measured real-time synchronous voltage and current data, the characteristic impedance and propagation coefficient of the line are solved online; the voltage and current data at both ends are used to perform equations on the voltage at the fault point. Column writing, through the equation relationship, and then solve the fault distance, realize the fault location function. Because there are certain errors in the process of measuring data, such as the asynchrony of the data at both ends and a certain low delay in the data communication process. To make the solved fault distance more accurate, in the synchronous measurement method, the method of data asynchronous fault 10-cation is proposed, the theoretical formula is derived, and the measurement error caused by the communication delay is analyzed in detail. At the same time, this paper uses PSACD software to build a model to verify the effectiveness and superiority of the method.

为实现输电线路单相断线故障的快速精准定位,缩短供电恢复时间,提出了一种基于OPGW光传感技术的光偏振态故障定位方法.根据法拉第磁光效应的原理,以光纤复合架空地线(OPGW)为传感器,通过自制设备捕获和分析输电线路相导线对OPGW产生的感应电流在单相断线瞬间的突变信号,实现对故障点的定位.在实验环境下进行模拟实验对其验证,结果表明:在给定的电流范围内,设备获取的信号强度与导线通电电流大小呈正相关,设备能有效捕捉线路断电瞬间的突变信号,实现故障点定位,定位结果误差在±250m内,满足工程设计的要求.

故障指示器作为配电网运行的重要组成部分,若想保障故障定位的及时性和准确性,必须要科学引用故障指示器.本文在了解当前配电网工作情况的基础上,结合近年来常见的故障现象,明确新时代发展对配电网工作提出的要求,分析如何基于故障指示器对配电网故障进行定位,以此加强配电线路的有效性和科学性.

SF 6 circuit breakers are widely used in power system because of its excellent arc interruption performance. But the liquefaction of SF 6 gas at extreme cold area affect the reliability of the circuit breakers. To solve the problem, an intelligent temperature control system for the SF 6 circuit breakers at cold area, the internal heating belt and their installation methods are designed in this paper. A test box to simulate the low temperature environment is built. And the cooperating performances of the temperature control system and the SF 6 circuit breaker are studied from three aspects, the working temperature of circuit breaker, the heating power and the installation position of the heating belt. In addition, the 3D models are built in workbench based on different test schemes, and the temperature rises of the models are simulated. The results prove that, the cooperation of intelligent temperature control system and the circuit breaker is stable, and the measurement error of temperature is less than 1°C. As the 500w heating belt added at the bottom of the gas chamber, the temperature of gas chamber can be maintained at more than -15°C when the external temperature is -40°C.