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252 kV环保型GIS双断口真空断路器并联电容的电场分析计算

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高压电器 2024年第9期60卷 114-125页

作者：吴文海吴晟玮沈丰慧刘波高洋王瑶赵俊卿新东北电气集团高压开关有限公司沈阳110025 辽宁高压电器产品质量检测有限公司沈阳110027

文中设计了两种新型252 kV环保型GIS双断口真空断路器均压结构形式,采用双断口真空灭弧室每断口并联一根电容或两根电容两种不同的均压方式,通过对不同均压方式计算电场值对比分析,得出了双断口真空断路器不同的均压方式对主要部件电场... 详细信息

文中设计了两种新型252 kV环保型GIS双断口真空断路器均压结构形式,采用双断口真空灭弧室每断口并联一根电容或两根电容两种不同的均压方式,通过对不同均压方式计算电场值对比分析,得出了双断口真空断路器不同的均压方式对主要部件电场的影响规律。计算结果表明:真空灭弧室并联单根电容的均压方式只会减小断口间的不均匀系数,但是对屏蔽罩和触头的电场强度降低不明显,而两根单电容串联的均压方式不仅减小断口不均匀系数且降低了真空灭弧室内悬浮屏蔽罩之间的电位差值,使电位分布更均匀,降低屏蔽罩及触头场强值,相对于并联单电容的均压方式触头最大场强值降低了25.78%。

关键词：真空灭弧室悬浮电位均压电容电场强度

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罐式断路器抗震性能仿真分析及优化设计

湖南电力 2024年第3期44卷 120-125页

作者：陈宇高洋沈丰慧许猛刘耘彤辽宁高压电器产品质量检测有限公司辽宁沈阳110025 新东北电气集团高压开关有限公司辽宁沈阳110025

以某363 kV罐式断路器为研究对象,根据设计图纸构建三维实体模型,利用Ansys Workbench软件对模型施加抗震水平为AG5的地震响应谱进行有限元分析,得到地震荷载组合工况下的仿真计算结果,对断路器结构进行优化设计,并将结构优化前和优化... 详细信息

以某363 kV罐式断路器为研究对象,根据设计图纸构建三维实体模型,利用Ansys Workbench软件对模型施加抗震水平为AG5的地震响应谱进行有限元分析,得到地震荷载组合工况下的仿真计算结果,对断路器结构进行优化设计,并将结构优化前和优化后的抗震性能进行对比分析。结果表明,优化后该断路器满足AG5水平下的抗震性能要求,加固支架有利于提高罐式断路器结构的固有频率;结构优化后各主要部件应力水平均有所降低,套管顶端的最大位移响应从90.072 mm降低为66.342 mm,有利于罐式断路器设备长期安全稳定运行。

关键词：罐式断路器抗震性能有限元计算响应谱结构优化

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GIS运输振动与冲击分析研究

湖南电力 2024年第4期44卷 126-131页

作者：陈宇许猛高洋沈丰慧刘耘彤刘东阳辽宁高压电器产品质量检测有限公司辽宁沈阳110025 新东北电气集团高压开关有限公司辽宁沈阳110025

以某126 kV GIS为研究对象,对其运输振动与冲击特性进行分析研究。首先建立GIS运输单元三维实体结构模型并进行合理的简化,使用ANSYS Workbench软件对GIS运输单元进行振动工况下带有预应力的模态分析与随机振动分析,得到固有频率和各部... 详细信息

以某126 kV GIS为研究对象,对其运输振动与冲击特性进行分析研究。首先建立GIS运输单元三维实体结构模型并进行合理的简化,使用ANSYS Workbench软件对GIS运输单元进行振动工况下带有预应力的模态分析与随机振动分析,得到固有频率和各部件的机械强度。分析结果显示:各部件均满足机械强度要求,其中底座的最大等效应力为153.5 MPa,对应的安全系数最小为1.53;其次对GIS运输单元进行异常冲击工况下的试验及仿真分析。结果显示:在瞬时冲击加速度达到6.7 g时,GIS设备仍能保证性能完好,抗冲击性能高于产品要求(加速度值3 g)的标准。通过对GIS在振动工况和冲击工况下的分析研究,较全面地考核了GIS的运输性能,对确保GIS的运输安全具有非常重要的现实意义。

关键词： GIS运输有限元分析振动与冲击预应力随机振动

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GIS复合套管应力特性与绝缘性能综合影响的研究

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GIS复合套管应力特性与绝缘性能综合影响的研究

作者：沈丰慧沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着电力系统电压等级的不断提高，对高压电气设备的机械可靠性和绝缘性能提出了更高的要求。良好的机械可靠性和绝缘性能可以使电气设备安全稳定运行。本文分别对GIS整体结构进行了自振特性计算与分析;对GIS复合套管进行了机械可靠性... 详细信息

随着电力系统电压等级的不断提高，对高压电气设备的机械可靠性和绝缘性能提出了更高的要求。良好的机械可靠性和绝缘性能可以使电气设备安全稳定运行。本文分别对GIS整体结构进行了自振特性计算与分析;对GIS复合套管进行了机械可靠性计算，包括静力计算和在不同地震烈度下的动力响应计算;对GIS复合套管未发生结构变形及在不同地震烈度下发生结构变形的四种方式下的电场进行数值计算分析与比较。首先，建立GIS三维有限元数学计算模型，利用模态分析理论对其进行自振特性计算与分析。针对GIS的结构特点，选择合适的剖分单元体，通过自定义网格单元的尺寸与局部重点细剖的方法对其进行网格剖分。通过分析GIS的固有频率值和振型，得出GIS的频率值范围和易发生形变的部位，对于避免共振、提高GIS的机械可靠性具有重要的意义，也为GIS复合套管的抗震计算提供理论依据。其次，以800kV GIS复合套管为研究对象，建立有限元模型，对其进行静力计算和不同烈度下的动力响应计算，在对复合套管进行动力响应计算时采用了反应谱分析方法，得到了复合套管在不同载荷作用下的应力分布和结构变形，为800kV GIS复合套管的机械可靠性分析提供理论参考。最后，采用有限元计算方法对800kV GIS复合套管进行了电场数值计算，针对复合套管未发生结构变形及在不同地震烈度下发生结构变形的四种方式下的电场进行分析并比较，得到了复合套管内部电场的分布规律，包括场强最大位置和场强最大值。并根据绝缘击穿判据公式对计算结果进行绝缘校核，将SF6气体在压力为0.5MPa时所对应的击穿场强值作为参考标准，来判断800kV GIS复合套管绝缘的可靠性，并分析地震作用下的结构变形给复合套管的绝缘性能带来的影响。

关键词：复合套管有限元法静电场应力特性反应谱分析

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GIS抗震性能仿真分析研究

浙江电力 2021年第12期40卷 103-110页

作者：高洋沈丰慧新东北电气集团高压开关有限公司沈阳110025

以实体结构为原型建立某363 kV GIS(气体绝缘开关设备)的有限元模型,使用ANSYS Workbench软件并根据GB/T 13540—2009规范中响应频谱对该GIS进行了抗震分析,得出地震载荷组合工况下的仿真计算结果。对比分析套管支架结构降本增效(以下简... 详细信息

以实体结构为原型建立某363 kV GIS(气体绝缘开关设备)的有限元模型,使用ANSYS Workbench软件并根据GB/T 13540—2009规范中响应频谱对该GIS进行了抗震分析,得出地震载荷组合工况下的仿真计算结果。对比分析套管支架结构降本增效(以下简称"降本")前整体GIS结构与套管支架结构降本后整体GIS结构的振动特性,得出套管支架结构降本前及降本后整体GIS的动力响应。结果表明:降本前与降本后的GIS结构均满足AG5(0.5 g)抗震水平要求,瓷套管顶部会产生较大位移,结构重心位置降低能提高整体结构固有频率,降低结构各主要部件应力值。套管支架应力降本前为220.4 MPa,降本后为195.02 MPa,降本后支架满足强度要求,有利于GIS长期安全运行。

关键词： GIS 有限元分析响应谱法结构重心抗震性能

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1100kV GIS用伸缩节的设计及应用

电工电气 2022年第5期 62-65页

作者：王彩云沈丰慧新东北电气集团高压开关有限公司沈阳电力科技开发分公司辽宁沈阳110027

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)安装后由于环境温度的变化、通电时产生的温升、阳光的照射、风、早晚温差等原因,使壳体本身的温度发生变化而进行热伸缩,在工程方案设计中需合理设计具有温度补偿型伸缩节进行补偿。介绍了伸缩节的主要... 详细信息

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)安装后由于环境温度的变化、通电时产生的温升、阳光的照射、风、早晚温差等原因,使壳体本身的温度发生变化而进行热伸缩,在工程方案设计中需合理设计具有温度补偿型伸缩节进行补偿。介绍了伸缩节的主要形式及使用方法,对其性能特点、补偿计算及工程实际应用进行研究。研究结果表明,设计具有高性能的伸缩节结构是GIS安全可靠性的基础。

关键词：气体绝缘金属封闭开关设备伸缩节温升基础沉降母线补偿

用于特高压直流的断路器开断小容性电流能力提升研究

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湖南电力 2023年第6期43卷 144-150页

作者：许猛陈宇高洋沈丰慧辽宁高压电器产品质量检测有限公司辽宁沈阳110025 新东北电气集团高压开关有限公司辽宁沈阳110025

为确保800 kV交流SF 6断路器开断特高压±800 kV和±1100 kV直流输电系统中滤波器组小容性电流的型式试验顺利通过,以及投运后产品的长期可靠运行,利用有限元法计算断路器不同条件下的电场强度和气体密度,得到原有断路器和三个优化方案... 详细信息

为确保800 kV交流SF 6断路器开断特高压±800 kV和±1100 kV直流输电系统中滤波器组小容性电流的型式试验顺利通过,以及投运后产品的长期可靠运行,利用有限元法计算断路器不同条件下的电场强度和气体密度,得到原有断路器和三个优化方案的断路器介质强度及断路器分闸过程中介质强度最低点位置不受分闸速度和充气压力的影响的结论。结果表明,将现有断路器平均分闸速度提高5.7%,可以满足恢复电压峰值达到2100 kV的介质强度要求。试验顺利通过,开断过程无一次重击穿,证明采取的计算方法和优化方案有实际的指导意义。

关键词：断路器容性电流气体密度电场强度介质强度

带局放传感器的252 kV盆式绝缘子的电场计算与分析

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东北电力技术 2022年第6期43卷 44-48页

作者：沈丰慧王彩云刘璐新东北电气集团高压开关有限公司沈阳电力科技开发分公司辽宁沈阳110025

为检测气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内局部放电(以下简称局放)特高频信号,需在盆式绝缘子中嵌入局放传感器,以252 kV盆式绝缘子为研究对象,采用有限元分析计算软件对盆式绝缘子不同位置带局放传感器的绝缘性... 详细信息

为检测气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内局部放电(以下简称局放)特高频信号,需在盆式绝缘子中嵌入局放传感器,以252 kV盆式绝缘子为研究对象,采用有限元分析计算软件对盆式绝缘子不同位置带局放传感器的绝缘性能进行分析计算,并与盆式绝缘子不带局放传感器的电场强度值进行了对比。计算结果表明,带局放传感器的盆式绝缘子可以有效降低其三交区电场强度,均匀母线内电场强度,与接地金属屏蔽环起到相同的作用。因此,252 kV盆式绝缘子嵌入局放传感器具有可行性。

关键词：盆式绝缘子绝缘性能局放传感器

基于改进YOLOv5s的曲面光学镜片缺陷检测

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应用光学 2024年第4期45卷 781-789页

作者：刘小磊刘丰慧河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003

针对曲面光学镜片表面缺陷检测精度不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5s的曲面光学镜片缺陷检测方法。首先,设计镜片表面缺陷采集装置,并对采集到的缺陷图片进行数据增强以制作镜片缺陷数据集。其次,为了增强YOLOv5s网络对通道信息的利... 详细信息

针对曲面光学镜片表面缺陷检测精度不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5s的曲面光学镜片缺陷检测方法。首先,设计镜片表面缺陷采集装置,并对采集到的缺陷图片进行数据增强以制作镜片缺陷数据集。其次,为了增强YOLOv5s网络对通道信息的利用,在特征提取网络引入SE注意力机制,使网络能够更加准确地提取信息;并在主干网络最后一个C3模块融入Transformer,帮助网络更好地提取全局信息,提高检测效率。最后,考虑到小目标特征信息容易丢失的问题,将主干网络160×160像素的特征层加入颈部的特征融合中,增加网络对浅层信息的利用。改进的YOLOv5s目标检测算法的均值平均精度(mean average precision,mAP)和召回率(recall,R)分别为93.9%和91.6%,比原网络算法分别提高了3.2%和3.4%,表明改进YOLOv5s算法可以有效检测出镜片表面缺陷。

关键词：镜片缺陷目标检测注意力机制特征融合

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