检索结果-南通市图书馆

作者：梁文滔华南理工大学

学位级别：硕士

气体绝缘封闭开关设备(GIS,Gas Insulated Switchgear)是一种高压输配电装置,因为具有占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量很小等的优点,使得高压、超高压输变电终端可以进入任何地域或地形,近年来得到国内外众多变电站、电厂... 详细信息

气体绝缘封闭开关设备(GIS,Gas Insulated Switchgear)是一种高压输配电装置,因为具有占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量很小等的优点,使得高压、超高压输变电终端可以进入任何地域或地形,近年来得到国内外众多变电站、电厂广泛使用。但随着运行年限变长,GIS故障率有所增长。如何运用理论方法,分类GIS各种故障现象,运用故障诊断和分析技术,及早发现潜伏性故障,采取预控措施降低故障概率,一直是电力行业关注的重要课题。以220kV GIS设备为研究对象,按照设备部件将类型划分为绝缘故障、气体泄漏故障、机械结构故障、二次回路故障四类,分析了故障现象、产生原因及其影响,梳理了故障特征。采用统计方法,提出了220kV GIS设备的故障分析法,形成了220kV GIS设备故障模式与特征量的分析法。以某企业3组升压站GIS设备为研究样本,统计了历史故障类型,梳理了故障之间因果逻辑关系,通过故障树相关度分析,计算零部件关键重要度及失效概率,分析出零部件失效对系统的影响。提出了GIS设备故障树诊断流程,结合220kV GIS设备故障典型案例,开展了故障诊断应用。运用220kV GIS故障树模型,确定故障类型,利用相关试验缩小排查范围,再根据故障树法相关度计算数据,得到故障树诊断结果。故障树诊断结果与实际故障点一致,验证了故障树分析法故障诊断的可行性和准确性。根据故障树模型分析结果,结合现有GIS设备运行维护标准,提出了基于故障树分析的GIS差异化运维策略。通过故障树相关度特征量与设备状态评价参量的映射关系,在日常巡维、专业巡维、停电检修维护方面输出关于管控等级差异化的运维策略。结合差异化运维策略制定应用案例,验证了GIS设备应用差异化运维策略后取得良好效果。

关键词： 220kV GIS 故障诊断和分析故障树运维策略

基于外绝缘污秽特性研究±160kV直流输电工程外绝缘设计

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基于外绝缘污秽特性研究±160kV直流输电工程外绝缘设计

作者：闵剑峰华南理工大学

学位级别：硕士

随着风电技术的不断成熟和陆地资源的日益紧缺，海上风电场得到了大力发展。柔性直流输电技术因其诸多优势成为海上风电场并网的首选。污秽特性是影响输电线路外绝缘设计和安全运行的重要因素。与内陆地区不同，沿海地区输变电设备面... 详细信息

随着风电技术的不断成熟和陆地资源的日益紧缺，海上风电场得到了大力发展。柔性直流输电技术因其诸多优势成为海上风电场并网的首选。污秽特性是影响输电线路外绝缘设计和安全运行的重要因素。与内陆地区不同，沿海地区输变电设备面临的外绝缘染污问题主要有以下两个特点：(1)盐密大，并且其成分以一价盐为主;(2)灰密较小。目前，国内外对于绝缘子自然积污特性的研究较少涉及支柱复合绝缘子;直流绝缘子的人工污秽试验研究较少涉及0.15mg/cm、0.25mg/cm等重盐密，且直流污秽试验中盐灰比多为1:6，这与沿海地区绝缘子的污秽特性存在较大差异。本文对特高压工程技术(昆明)国家工程实验室户外场放置3年和7个月的支柱绝缘子进行自然污秽的测量，选取了不同布置方式(斜挂、水平、垂直)、不同类型(不同材质、不同直径、不同伞形、不同伞裙参数)的支柱绝缘子，分别测量支柱绝缘子伞裙上下表面和绝缘子不同部位的积污量。通过对比污秽测量结果，得出该地区支柱绝缘子自然积污的基本规律和特点，为后续支柱绝缘子的选型和人工污秽试验研究提供参考。本文开展了三类绝缘子(玻璃绝缘子、悬式复合绝缘子、支柱复合绝缘子)在重盐密下(0.08mg/cm、0.15mg/cm、0.25mg/cm;盐灰比为1:3)的直流人工污秽试验。试验方法为固体污层法，染污方式为定量涂刷法，加压方法为恒压升降法，布置方式分别为玻璃绝缘子耐张布置、悬式复合绝缘子V串布置、支柱复合绝缘子垂直布置和水平布置，并与其他单位的试验研究结果进行了对比和分析。根据本文三类绝缘子人工污秽试验得到的直流污闪电压和已有的各类修正系数。用污耐受法设计了沿海地区±160kV柔性直流输电工程线路耐张玻璃绝缘子串串长、悬式复合绝缘子和换流站支柱复合绝缘子的绝缘高度。设计成果可供±160kV柔性直流输电工程外绝缘设计参考。

关键词：沿海地区绝缘子自然积污直流污秽试验外绝缘设计

大气压氦气介质阻挡单-多柱放电放电电流密度与演化规律

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大气压氦气介质阻挡单-多柱放电放电电流密度与演化规律

作者：万海容华南理工大学

学位级别：硕士

介质阻挡放电被众多工业领域用作低温等离子体源,柱状放电是介质阻挡放电的重要形式之一,但其放电理论尚未掌握。本文在3mm气隙、40Pa本底气压,11.41k Hz与14k Hz频率的低起始放电电压下实现了大气压氦气介质阻挡柱状放电的不同演化过程... 详细信息

介质阻挡放电被众多工业领域用作低温等离子体源,柱状放电是介质阻挡放电的重要形式之一,但其放电理论尚未掌握。本文在3mm气隙、40Pa本底气压,11.41k Hz与14k Hz频率的低起始放电电压下实现了大气压氦气介质阻挡柱状放电的不同演化过程,分析了柱状放电的时空演化规律,结合放电电流密度探讨了多柱放电形式的演化机制,结合放电柱受力分析对介质阻挡放电斑图动力学中约束势的影响因素进行了讨论。采用ICCD相机拍摄了单-多柱放电底面放电图像,研究了单-多柱放电的时空演化特性,11.41k Hz下发现了外施电压微小变化瞬间放电呈现出单柱-1+7两层多柱的动态演化过程;14k Hz下发现了1+8两层椭圆多柱放电的新放电形式;测量了柱直径与柱间距,发现任一放电形式下的柱直径都是由中心向外层逐渐增大的,且中心柱的柱直径随外施电压的减小而增大。基于柱状放电的放电特性,计算了不同放电形式下的放电电流、总放电电流密度与中心柱的放电电流密度,研究了放电电流密度对柱状放电形式转化的影响。结果表明:相比于外施电压幅值与频率,放电电流的幅值与放电柱数量(放电面积)的多少密切相关。不同频率、外施电压,同一放电形式下中心柱放电电流密度数值相近,认为中心柱的放电电流密度存在一个极限范围,外施电压降低,放电电流变大,若维持原放电形式,中心柱放电电流密度增大导致超出其阈值,分裂出新的放电柱控制其大小,新放电形式下中心放电柱的放电电流密度减小。研究了柱状放电单-多柱演化动力学中约束势的影响因素。计算了放电柱受其他所有柱施加的库仑力与磁场力,与之前的研究结果比较发现:不同电压、位置的放电柱所受库仑力不同,平衡库仑力的约束势受到放电系统内部介质表面电荷、放电柱总数与位置的共同影响。

关键词：介质阻挡放电柱状放电时空演化放电电流密度库仑力

广州地区同塔多回线路的防雷性能和应对措施研究

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广州地区同塔多回线路的防雷性能和应对措施研究

作者：徐婷华南理工大学

学位级别：硕士

雷击是造成输电线路跳闸故障的最重要原因之一，其中雷击同跳故障也占总线路跳闸的较大比例，尤其是在多雷、土壤率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，且近年来呈现出上升趋势，必须对其进行防范，尤其对同塔多回输电... 详细信息

雷击是造成输电线路跳闸故障的最重要原因之一，其中雷击同跳故障也占总线路跳闸的较大比例，尤其是在多雷、土壤率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，且近年来呈现出上升趋势，必须对其进行防范，尤其对同塔多回输电线路防止同跳事故的发生更为重要。现阶段同塔多回线路的防雷设计、运行管理均依赖于传统的单回线路运行经验，对同塔多回线路雷击特性和耐雷性能缺乏系统的研究，无法根据其运行特点制订切实有效的防雷方案和防雷运行管理办法，以降低其雷击单回跳闸率和雷击多回同时跳闸率，在这方面急需研究出经济实用且简单可行、便于实施操作的新方法。本论文针对同塔多回输电线路雷击同时跳闸的问题，根据输电线路走廊在线路雷击特性、地形地貌、杆塔结构特征上所呈现出的差异性，以雷电监测技术为基础，针对同塔多回输电线路防雷击同时跳闸的问题，围绕着“在哪里防、如何防、防护效果如何”等开展研究，并以线路实际监测数据为基础提了的同塔多回输电线路防同跳的防雷应对措施和策略，避免了盲目地在线路上采取防雷措施，提高供电可靠性。

关键词：同塔防雷架空线应用

基于微气象数据的架空输电线路覆冰类型和覆冰过程识别

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基于微气象数据的架空输电线路覆冰类型和覆冰过程识别

作者：王信媛华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,全球气候逐渐变暖,飓风、洪涝、冰冻等自然灾害频发,给电网安全运行带来了极大的威胁,特别是因架空输电线路覆冰导致的电网危害愈发严重。不同的覆冰类型对电网的危害不同,相应的除冰措施也不同,完整的覆冰过程则可以反映整个覆... 详细信息

近年来,全球气候逐渐变暖,飓风、洪涝、冰冻等自然灾害频发,给电网安全运行带来了极大的威胁,特别是因架空输电线路覆冰导致的电网危害愈发严重。不同的覆冰类型对电网的危害不同,相应的除冰措施也不同,完整的覆冰过程则可以反映整个覆冰发展的趋势。若能准确评估架空输电线路覆冰类型和提前预知整个覆冰过程趋势,从而及时采取有效的防冰除冰决策,对电网防冰减灾和安全运行具有重要意义。当前架空输电线路覆冰监测系统支持在线监测覆冰厚度,多年来积累了大量的覆冰微气象、拉力(等值冰厚)和图像数据,但仍然无法直接监测架空输电线路的覆冰类型、也无法自动获取完整的覆冰过程。随着大数据分析与人工智能技术的兴起,应用人工智能方法对覆冰数据进行大数据挖掘和大数据分析,已经成为一种趋势。针对覆冰数据利用率低、覆冰系统无法直接监测覆冰类型和自动获取覆冰过程等问题,本文充分利用南方电网覆冰监测系统10多年积累的海量覆冰数据,应用人工智能算法研究架空输电线路覆冰类型和覆冰过程的识别,并提出相应的预测方法。首先,利用架空输电线路覆冰监测系统的微气象和图像数据,提出覆冰类型标注方法,构建了覆冰类型数据集,共包含6344个覆冰类型样本;利用微气象和冰厚数据,提出完整覆冰过程提取方法,构建了覆冰过程数据集,共包含73个覆冰过程样本。然后,基于构建的覆冰类型数据集,统计分析不同覆冰类型的微气象和时空分布特征,提出连续三天微气象数据识别与预测覆冰类型的方法;结果表明,雨凇、雾凇、混合凇和湿雪的识别准确性均达80%以上,精确率、召回率和准确率分别达86.7%、86.6%和92.2%,大大提高了覆冰数据的利用率和分析效率,且无需图像即可实现未来72小时的覆冰类型预测,为利用未来天气预报预测覆冰类型提供了可能。最后,基于构建的覆冰过程数据集,提出完整覆冰过程的表征参数并进行提取,利用K-means多层加权聚类方法识别覆冰过程,将覆冰过程分为尖峰型、饱和型、多峰型和人工融冰型4类,并提出覆冰过程分段预测方法;总结归纳了其冰厚和温度变化特征,不同覆冰过程的特征相互印证,统计分析了其最大冰厚、监测终端等参数的影响,结果表明,最大冰厚>30mm时主要为人工融冰型,人工融冰多存在于覆冰较严重时,因此该结果符合实际运维情况,相同终端的覆冰过程类型不固定,其地理位置影响较小,主要还是由微气象决定,为架空输电线路覆冰过程分段预测奠定了基础。

关键词：覆冰类型覆冰过程微气象架空输电线路数据集

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大气压氦气介质阻挡低电压下放电形式的转换

大气压氦气介质阻挡低电压下放电形式的转换

作者：韩玉英华南理工大学

学位级别：硕士

介质阻挡放电能便捷产生大量能量和活性粒子密度适中的非平衡低温等离子体,具有十分广阔的工业应用前景。然而,在不同外部参数下,介质阻挡放电表现为丝状放电、柱状放电、均匀放电等不同放电形式,且不同形式放电之间可以相互转换。本文... 详细信息

介质阻挡放电能便捷产生大量能量和活性粒子密度适中的非平衡低温等离子体,具有十分广阔的工业应用前景。然而,在不同外部参数下,介质阻挡放电表现为丝状放电、柱状放电、均匀放电等不同放电形式,且不同形式放电之间可以相互转换。本文通过改变外加电压幅值、本底空气含量,研究大气压氦气平行板介质阻挡不同放电形式的转化规律。在本底空气40 Pa、20 Pa、间隙2 mm、3 mm下,进行大气压氦气介质阻挡放电形式试验。在起始放电电压以下,获得了局部均匀放电、柱状放电和丝状放电,通过短时曝光图像和回路电流,研究大气压氦气介质阻挡丝状、柱状、局部均匀和全部均匀等放电形式的放电特性、转化规律,以及柱状放电与丝状放电的区别与诊断方法。基于正交试验设计,研究大气压氦气介质阻挡柱状放电的形成条件。在间隙3 mm、本底空气30 Pa下,对间隙距离、电压频率和外加电场3因素,用正交试验设计研究其对柱状放电的影响。利用方差分析法研究各因素显著性,发现3因素对柱状放电的形成均有显著影响,其中,外加电场影响最大,其次是电压频率和间隙距离。采用极差分析法研究柱状放电形成条件,发现短间隙(2 mm、3 mm)、较低频率(106 kHz)、较低外加电场(0.212.247 kV/mm)有利于形成柱状放电。

关键词：介质阻挡放电均匀放电柱状放电丝状放电放电转换正交试验形成条件

±160kV高压直流XLPE绝缘电缆终端电场热场仿真研究

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±160kV高压直流XLPE绝缘电缆终端电场热场仿真研究

作者：曾彤华南理工大学

学位级别：硕士

随着特高压直流输电技术的发展,直流电缆系统作为电能传输的重要载体受到广泛关注。直流电缆终端是电缆系统的重要元件,由于在其安装时需要剥去电缆末端的屏蔽层,屏蔽断口处的场强畸变,所以发生故障的概率较高。直流电缆终端存在多层和... 详细信息

随着特高压直流输电技术的发展,直流电缆系统作为电能传输的重要载体受到广泛关注。直流电缆终端是电缆系统的重要元件,由于在其安装时需要剥去电缆末端的屏蔽层,屏蔽断口处的场强畸变,所以发生故障的概率较高。直流电缆终端存在多层和多种介质,介质材料间电导率特性存在差异,绝缘层内部空间电荷、绝缘介质界面空间电荷的存在使得直流终端内的电场设计变得更加困难,因此研究直流电缆终端热场和电场基本规律显得十分重要。本文在建立电缆终端数值仿真模型的基础上,提供一种迭代方法仿真求解不同终端载流、外表面温度下线芯最高温度,并提出了热场计算方法,分析了线芯电流与外表面温度对终端稳态热场热分布的影响。在热场求解的基础上,提出直流电缆终端载流量的一种计算方法,将迭代的方法和非迭代的方法作比较,对非迭代方法产生的误差进行分析。本文研究了一种直流电缆终端热场-电场耦合仿真方法,通过研究泄漏电流对热场的影响,发现正常载流范围内、终端绝缘未造成损坏时忽略泄漏电流对热场的影响;通过对直流电缆终端电势、电场的仿真分析,得到不同载流下终端电场的分布规律,并取路径重点分析了终端内电场较为集中的几个位置。在电缆终端电热耦合分析的基础上,本文研究提出光纤内置电缆终端的技术方案,通过仿真分析内置测温光纤的终端主要部位温度、电场数据,证明内置光纤不影响终端热场和电场分布。最后,本文探讨了电缆终端光纤测温系统的实现方法。通过光纤测量部位的温度和监测的线芯电流值,可计算终端线芯最高温度、XLPE绝缘最大温差、应力锥根部最大场强模值等电场、热场重要参数,实现通过光纤测温实时掌握终端内的温度和场强变化情况。上述研究结果可为高压直流电缆终端温升和绝缘设计提供参考,并为电缆终端温度和电场分布在线监测技术提供一种理论方法。

关键词：直流电缆终端数值仿真热场电场载流量内置光纤

钢铁厂群冲击性负荷对配电网电能质量的影响研究

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钢铁厂群冲击性负荷对配电网电能质量的影响研究

作者：张哲华南理工大学

学位级别：硕士

清远的钢铁企业是用电大户,具有规模较大、连续生产设备较多、负荷较集中、易产生冲击负荷等特点。钢铁企业产生的冲击负荷主要取决于生产工况的变化,其有功功率和无功功率在短期内呈现出无规律的冲击变化趋势,这不仅会对附近电厂机组... 详细信息

清远的钢铁企业是用电大户,具有规模较大、连续生产设备较多、负荷较集中、易产生冲击负荷等特点。钢铁企业产生的冲击负荷主要取决于生产工况的变化,其有功功率和无功功率在短期内呈现出无规律的冲击变化趋势,这不仅会对附近电厂机组的正常运行造成影响,而且会对整个电网,尤其对网架结构较为薄弱的地区电网的安全稳定运行产生不利影响。当众多冲击负荷在区域电网集中时,它们之间相互作用对电网的影响无法用简单的线性叠加来描述,冲击影响的范围更是难以直观估计。有效分析钢铁厂群多个冲击负荷接入时对区域电网的影响程度是保证电力系统安全运行不可或缺的内容。本文针对清远市钢铁厂群分布比较集中、负荷较重、接入电压等级多样等特点,研究钢铁厂以电弧炉为主的冲击性负荷导致的有功、无功冲击对清远市配电网的影响;以现有稳态潮流计算的结果为基础,结合冲击性负荷的特点,借助BPA暂态稳定程序中投、切负荷的功能,提出冲击性负荷的动态潮流仿真计算方法;利用BPA暂态仿真软件对负荷波动性和冲击性导致电压波动进行仿真研究,通过仿真验证了钢铁厂群对配电网电压波动性的影响,为解决面向钢铁厂群配电网电能质量问题的抑制措施提供仿真平台和理论基础。

关键词：配电网电能质量冲击性负荷

基于DGA的变压器绝缘油分析与故障诊断在澳门电网中的应用研究

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基于DGA的变压器绝缘油分析与故障诊断在澳门电网中的应用研究

作者：叶利振华南理工大学

学位级别：硕士

变压器是变电站的核心部件,是电能远距离输送的基础,是交流电力系统的关键节点,其安全可靠运行对保证电网的安全稳定性具有重要意义。电力系统中的大型变压器大多是以矿物油作为绝缘和冷却的介质,就好像人体内的血液,医生通过对人体血... 详细信息

变压器是变电站的核心部件,是电能远距离输送的基础,是交流电力系统的关键节点,其安全可靠运行对保证电网的安全稳定性具有重要意义。电力系统中的大型变压器大多是以矿物油作为绝缘和冷却的介质,就好像人体内的血液,医生通过对人体血液的检查能够判断人体的健康状况,同样变压器绝缘油是变压器健康状况的重要指示。运维人员通过绝缘油的气相色谱分析,可以在不打开变压器内部的情况下,对变压器运行情况有一个初步的诊断,再配合以电气试验和一些其他重要的测量,可以进一步确定维修策略。本文在深入研究油中溶解气体分析(DGA)与变压器故障之间的关系,综合对比了各种DGA分析方法的基础上,围绕以变压器DGA为基础的故障诊断和澳门电网中DGA的应用情况进行了研究。讨论了变压器油中溶解气体的来源,包括外界入侵、绝缘油的分解、固体绝缘材料的分解以及设备生产遗留和设备运行期间特殊操作和有载分接开关渗漏等特殊故障引入气体的可能。其次,对比研究了特征气体法、国标三比值法、大卫三角法、IEEE多伦伯格比值法以及罗杰比值法等不同DGA分析诊断方法之间的原理、特点和每种方法各自适用的范围和注意事项。研究了澳门电网中DGA在线监测装置的技术特点,详尽的分析了Hydran201Ti,Hydran M2,Calisto 2和最新一代Calisto 9系统在澳门电网中的应用情况及其相关的结构原理。最后,以澳门电网的实际案例——莲花变电站3号电抗器过热故障和路氹新城变电站2号变压器套管油箱过热故障为基础,结合澳门电网在线监测装置Hydran和Calisto系列特点,实验室设备TransportX和Myrkos相结合实际情况,制定了一套适用于澳门电网的,以变压器DGA为基础的变压器故障预警、诊断、处理指导机制。

关键词：变压器绝缘油 DGA 在线监测状态检修

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变电站接地网新型降阻技术研究与应用

变电站接地网新型降阻技术研究与应用

作者：陈伟军华南理工大学

学位级别：硕士

随着接地模块、离子棒、深水井接地等新型降阻技术的出现与大量应用,亟需合理评估这些新型降阻技术应用效果。同时,当前采用多种降阻措施交叉应用进行复合接地降阻方案设计已成为变电站地网设计的重要内容,复合接地降阻方案的应用效果... 详细信息

随着接地模块、离子棒、深水井接地等新型降阻技术的出现与大量应用,亟需合理评估这些新型降阻技术应用效果。同时,当前采用多种降阻措施交叉应用进行复合接地降阻方案设计已成为变电站地网设计的重要内容,复合接地降阻方案的应用效果与机理成为摆在国内外接地技术研究人员的重要问题。目前的国内外研究中,对新型降阻技术以及复合降阻方案没有合适的分析评估模型以及缺乏适用性分析,由此导致设计结果与接地系统建设完成后的实测结果经常相差甚远,接地系统反复改造,延误变电站建设工期,造成巨大的经济损失。因此,亟需对新型降阻技术以及复合降阻方案进行研究。本文首先对常规二维降阻技术与新型降阻技术进行原理、适应性以及经济性方面的分析比较。然后对常规垂直接地极与斜接地极机理与降阻效果进行试验与仿真分析,接着对接地模块和离子棒、深水井接地极等新型降阻技术进行深入研究,分析其基本原理、性能评估、适用范围、降阻效率,研究其相关仿真模型以及应用。基于以上研究研制了接地降阻措施优化选型系统,能够自动针对不同接地网设计需求对各种降阻措施进行全面而量化的评价,给出达到降阻目标的各种降阻措施及其优化组合的设计方案。最后采用本文设计的接地降阻措施优化选型系统进行工程实例分析计算,计算结果表明系统优化设计的接地降阻方案应用后有良好的降阻效果,证明了本文研究成果的正确性与实用性,同时也证明了多种接地降阻技术复合应用比单种降阻措施在经济性与适应性方面更优,本文研究成果为降阻工程采用新型降阻技术提供理论依据,提升了接地设计效率。

关键词：接地降阻技术接地模块离子棒深水井接地极