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基于频域介电谱分析的高压套管绝缘状态评估

高压电器 2013年第11期49卷 6-11页

作者：杜振波聂德鑫张连星刘诣国网电力科学研究院武汉430074

为了解决高压套管现场检测手段有限、诊断准确性差的问题，改善目前高压套管事故多发的现状，采用新型无损检测方法对高压套管绝缘老化和受潮状态进行评估，对提高高压套管的运行可靠性具有重要意义。笔者采用基于介电响应理论的频域介... 详细信息

为了解决高压套管现场检测手段有限、诊断准确性差的问题，改善目前高压套管事故多发的现状，采用新型无损检测方法对高压套管绝缘老化和受潮状态进行评估，对提高高压套管的运行可靠性具有重要意义。笔者采用基于介电响应理论的频域介电谱法（FDS），对3支结构相同的油纸绝缘高压套管在不同温度、含水量以及热老化时间下FDS测试的介损频率曲线进行了对比和分析，通过0．01～1000Hz频段的FDS测试的介损频率曲线来评估套管纸绝缘的含水量。研究结果表明，FDS测量的套管介损频率曲线受温度、含水量和老化时间等因素的影响，介损频率曲线的低频部分对套管纸绝缘含水量更敏感。而通过FDS测试评估套管纸绝缘含水量也可定量分析套管内部纸绝缘的老化和受潮状态。相比传统工频介质损耗测量．频域介电谱测量能够更灵敏和较全面地反映套管内部绝缘老化和受潮状态，具有较好的工程应用价值。

关键词：高压套管频域介电谱介电响应状态评估绝缘检测老化

±800kV直流穿墙套管耐压试验发生外闪原因分析及改进措施

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高电压技术 2011年第9期37卷 2133-2139页

作者：陈忠伍衡黄和燕楚金伟聂德鑫张海龙南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074

为找出某特高压直流输电工程中,其高压端阀厅直流侧800 kV穿墙套管在进行直流耐压试验过程中发生外闪的根本原因,并研究应对措施,通过结合现场试验实际情况,借助有限元算法对其进行分析。分析结果表明:由于该型特高压直流穿墙套管原均... 详细信息

为找出某特高压直流输电工程中,其高压端阀厅直流侧800 kV穿墙套管在进行直流耐压试验过程中发生外闪的根本原因,并研究应对措施,通过结合现场试验实际情况,借助有限元算法对其进行分析。分析结果表明:由于该型特高压直流穿墙套管原均压环结构不合理,造成其表面场强分布极不均匀,尤其法兰与绝缘外套连接处电场强度过高,非常接近空气击穿场强,在其表面有一定污秽和湿度较大的情况下,借助960 kV特高压直流试验电压非常强的累积效应,就形成了贯穿性外闪放电。据此,提出相应的改进措施,即在该型特高压直流穿墙套管的法兰与绝缘外套连接处加装1个相同的均压环,并适当调整均压环的罩入深度。通过有限元算法对此措施进行验算,结果表明:采用这种改进措施会使得其外部场强分布得到根本性改善,大大提高其运行可靠性。

关键词：特高压直流穿墙套管外闪有限元均压环电场强度湿度

变压器绕组测温光纤光栅传感器设计及性能测试

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高电压技术 2012年第6期38卷 1348-1355页

作者：邓建钢郭涛徐秋元聂德鑫程藻程林国网电力科学研究院武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 三变科技股份有限公司三门317100 华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室武汉430074

为实现油浸式变压器绕组温度的直接测量,设计并制作了预埋光纤光栅传感器的绕组电磁线,对电磁线结构及绕组制作工艺进行了适当的改进,对绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程中的应力状态进行了监测,并对其测温性能进行了测试。结果表... 详细信息

为实现油浸式变压器绕组温度的直接测量,设计并制作了预埋光纤光栅传感器的绕组电磁线,对电磁线结构及绕组制作工艺进行了适当的改进,对绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程中的应力状态进行了监测,并对其测温性能进行了测试。结果表明:绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程及线圈绕制过程中光纤光栅传感器受到的应力较小,光纤光栅传感器保持了良好的机械强度和测温性能,其测温线性度>0.99,灵敏度约为10pm/°C,与理论值接近,测量准确度可达到±0.5°C,可满足变压器绕组温度精确测量的要求。

关键词：光纤光栅(FBG) 变压器绕组温度测量应变影响电磁线封装热点温度

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放电声发射波检测中小波基的选择

高电压技术 2003年第10期29卷 39-40,57页

作者：王成江聂德鑫三峡大学电气信息学院宜昌443002 武汉高压研究所武汉430074

小波分析在高压电器放电检测中有很大的优越性 ,最优小波基的选择是小波分析的应用中的重要问题。选择小波函数的有效方法是 :先找出满足允许条件的小波 ,按小波函数与信号的相似性粗选后以总熵值最小标准确定最优小波函数。以此方法选... 详细信息

小波分析在高压电器放电检测中有很大的优越性 ,最优小波基的选择是小波分析的应用中的重要问题。选择小波函数的有效方法是 :先找出满足允许条件的小波 ,按小波函数与信号的相似性粗选后以总熵值最小标准确定最优小波函数。以此方法选择了适合于放电声发射信号小波分析的小波函数。

关键词：高压电器放电声发射波检测小波基小波函数

基于频率响应分析法的高压套管绝缘检测仿真分析

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高电压技术 2011年第12期37卷 3045-3052页

作者：麦汉源聂德鑫臧春艳陈钢杜振波陈元庆广东电网公司江门供电局江门529000 国网电力科学研究院武汉430074 华中科技大学强电磁工程与电工新技术国家重点实验室武汉430074

近年来,电网中套管事故频发,给国民经济造成了重大损失,引起了电力运行和检修部门的高度关注。因此及时开展高压套管内部绝缘状况的有效检测手段研究是十分重要和迫切的。为此,主要探讨了用基于介质响应原理的频率响应分析(FRA)法对套... 详细信息

近年来,电网中套管事故频发,给国民经济造成了重大损失,引起了电力运行和检修部门的高度关注。因此及时开展高压套管内部绝缘状况的有效检测手段研究是十分重要和迫切的。为此,主要探讨了用基于介质响应原理的频率响应分析(FRA)法对套管进行绝缘检测的机理,采用MATLAB软件建立了套管结构的RC模型,仿真分析了各参数变化时FRA曲线的特征,以及隔离刀闸断口接地和高压引线的影响,并结合实测曲线进行了相应的对比分析。研究结果表明,当套管发生绝缘缺陷而出现比较明显的松弛极化特征时,FRA曲线会出现相应的凹陷,凹陷的数目和具体变化情况与套管的绝缘缺陷程度和松弛极化过程有关。理论仿真和实测曲线的吻合度较好,证实了FRA法应用于套管绝缘状况检测的可行性。

关键词：套管频率响应分析(FRA)法绝缘检测 RC模型隔离刀闸松弛极化

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特高压变压器局部放电试验分析

高电压技术 2010年第1期36卷 54-61页

作者：伍志荣聂德鑫陈江波国网电力科学研究院武汉430074

1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的1000 kV、1000 MVA特高压交流电力变压器的局部放电试验首次在国内进行,试验电压高,局部放电量要求严,试验难度大。总结特高压变压器局部放电试验的技术特点,以特变电工沈阳变压器集团... 详细信息

1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的1000 kV、1000 MVA特高压交流电力变压器的局部放电试验首次在国内进行,试验电压高,局部放电量要求严,试验难度大。总结特高压变压器局部放电试验的技术特点,以特变电工沈阳变压器集团有限公司生产的荆门站A相ODFPS-1000000/1000型特高压变压器为例,分析了该变压器出厂时的局部放电试验、特高压变压器套管局部放电型式试验、国家电网公司《1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准》以及该特高压变压器的交接试验,提出了特高压变压器的特殊试验要求。

关键词：特高压变压器套管局部放电现场试验试验标准

基于免疫算法的高温超导故障限流器Pareto多目标优化配置

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电网技术 2015年第5期39卷 1343-1350页

作者：陈柏超魏亮亮雷洋涂志康袁佳歆陈峰聂德鑫潘靖武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 国网安徽省电力公司安徽省合肥市230022 国网电力科学研究院湖北省武汉市430074 广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市515041

针对高温超导故障限流器(high temperature superconductor-fault current limiter,HTS-FCL)的全网优化配置问题,提出了一种基于免疫算法的高温超导故障限流器Pareto多目标优化配置新方法。该方法综合考虑了限流器的成本和限流效果这2... 详细信息

针对高温超导故障限流器(high temperature superconductor-fault current limiter,HTS-FCL)的全网优化配置问题,提出了一种基于免疫算法的高温超导故障限流器Pareto多目标优化配置新方法。该方法综合考虑了限流器的成本和限流效果这2个优化目标。首先介绍了HTS-FCL的基本结构和原理,分析了安装高温超导故障限流器对原系统自阻抗的影响,提出了一种基于短路电流变化率的灵敏度计算方法,该方法可以缩小搜索空间,提高算法效率。然后分别建立了限流器成本评价子函数、限流效果评价子函数和多目标评价函数,制定了基于免疫算法的多目标Pareto优化算法流程,并在传统免疫算法的基础上提出了一种改进型的等成本倒位算子,通过仿真验证表明该算子较常规的免疫算法,能更好地收敛到最优解。最后以IEEE 39标准节点系统为例,实现了HTS-FCL的全网优化配置,验证了新方法的有效性,并求得了在综合考虑限流器成本和限流效果下的Pareto最优解集,设计者可以根据自己的意愿和实际情况在所求得的Pareto最优解集中选择合适的最优方案。

关键词：高温超导故障限流器免疫算法等成本倒位算子多目标优化 Pareto最优解集

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新型磁控电抗器快速响应技术

电力自动化设备 2016年第5期36卷 166-170页

作者：袁剑田翠华田成陈柏超王军聂德鑫蔡伟袁佳歆武汉大学电气工程学院湖北武汉430072 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074

磁控电抗器(MCR)因调节灵活等优点在电力系统无功补偿及限制过电压等方面得到了广泛应用,但响应速度较慢限制了MCR的应用。为提高磁控电抗器的响应性能,分析了MCR的工作原理及响应机理,并设计了一种MCR快速响应结构,其利用IGBT电路控制... 详细信息

磁控电抗器(MCR)因调节灵活等优点在电力系统无功补偿及限制过电压等方面得到了广泛应用,但响应速度较慢限制了MCR的应用。为提高磁控电抗器的响应性能,分析了MCR的工作原理及响应机理,并设计了一种MCR快速响应结构,其利用IGBT电路控制直流励磁电流大小及方向,实现快速励磁与去磁。仿真和试验结果表明,该快速响应结构可使MCR的励磁和去磁时间限制在30 ms以内,有效地提升了MCR的响应性能。

关键词：磁控电抗器快速励磁快速去磁 IGBT 整流

UHVDC换流变压器油纸绝缘缺陷直流局部放电发展过程

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高电压技术 2012年第12期38卷 3249-3260页

作者：聂德鑫邓建钢张连星杜振波贺细雄刘诣国网电力科学研究院武汉430074

特高压换流变压器绝缘承受的直流电压高,绝缘缺陷劣化发展迅速,且单凭局部放电(PD)量值和放电次数无法对绝缘缺陷的发展阶段进行分析诊断。为此,研究了特高压换流变压器内部油纸绝缘缺陷直流局部放电特征及其发展过程,构建了油纸针-板等... 详细信息

特高压换流变压器绝缘承受的直流电压高,绝缘缺陷劣化发展迅速,且单凭局部放电(PD)量值和放电次数无法对绝缘缺陷的发展阶段进行分析诊断。为此,研究了特高压换流变压器内部油纸绝缘缺陷直流局部放电特征及其发展过程,构建了油纸针-板等7种局部放电模型。采用阶梯式升压法研究在长期外加电压作用下,绝缘纸板从起始放电到被击穿的整个缺陷发展过程中脉冲电流信号的实时特征及其统计特性,通过拍照的方式给出各模型各发展阶段纸板表面电腐蚀状态,并给出各相应发展阶段电场的空间分布。结果表明:直流局部放电发展过程复杂,初期以大放电脉冲为主,放电频率低,等待恢复时间随机性强;中期和末期以小脉冲放电为主,等待恢复时间均匀分布;临界击穿时等待恢复时间分布集中。结合多种放电模型直流局部放电试验,可断定不同缺陷结构从起始直流局部放电到击穿的过程中,其局部放电的总体发展趋势表现一致。

关键词：特高压(UHV) 换流变压器直流(DC) 局部放电(PD) 油纸绝缘放电模型电场