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Experimental Analysis on Influence of Temperature and Bolted Torque to DC Contact Resistance of Terminal Connector in UHV Valve Hall

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CSEE Journal of Power and Energy Systems 2020年第4期6卷 858-866页

作者： jiajun si Xiaoming Rui Jingchao Wang Bin Liu Shengchun Liu School of Energy Power and Mechanical Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China China Electric Power Research Institute Beijing 100192China

The overheating problems of terminal connectors severely threaten the operation of ultra-high voltage projects and cause enormous losses of economy,so a higher currentcarrying reliability of the connectors has an important engineering significance with the development of transmission *** this paper,a bivariate mathematical model of contact resistance as functions of temperature and tightening torque was deduced based on the large current temperature rise *** perform such analysis,four typical terminal connectors,namely:overlapping terminal of aluminum plates,overlapping terminal of copper plates,overlapping terminal of plates with clad layer and overlapping terminal of copper rod with aluminum clamp,were chosen for the *** changing rules of DC resistance with different tightening torques and different currents were *** the empirical formula of contact resistance was ***,temperature calculations of different terminal connectors were realized to verify the effectiveness of the bivariate mathematical model.

关键词： DC contact resistance empirical parameter large current temperature rise test terminal connector UHV converter station

Dynamic Response of Tension Plate for UHVDC Transmission Lines Under Ice Shedding Loads

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CSEE Journal of Power and Energy Systems 2022年第3期8卷 952-962页

作者： jiajun si Lixian Zhou Kuanjun Zhu Hongyan Zhao Bin Liu Xiaoming Rui Shengchun Liu China Electric Power Research Institute Beijing 100192China North China Electric Power University Beijing 102206China Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering Beijing 100075China Electric Power Research Institute Beijing 100192China

Ice shedding problems have severely threatened the safety of overhead transmission lines and caused enormous ruptures or failures of the conductors and their *** is of great importance to study the dynamic properties of the transmission lines under ice shedding *** perform such analysis,the dynamic behavior of two typical strain sections for UHVDC transmission lines under different ice shedding conditions were simulated in this ***,the dynamic response of the key tension plate as well as its buckling properties was analyzed based on the extacted ice shedding ***,laboratory tests were conducted at the China Electric Power Research Institute to assess the critical value of the buckling of the tension *** results show that the key tension plate studied in this paper is primarily influenced by the loads along the transmission lines after taking its dynamic response and buckling properties under synthetic ice shedding conditions into *** short-term fluctuation of the tension should be the major focus in tension plate designs.

关键词： Dynamic response ice shedding effect nonlinear buckling tension plate UHVDC transmission lines

±800kV特高压换流站阀厅金具防晕设计尺寸研究

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高压电器 2019年第2期55卷 8-13页

作者：毛艳谷琛魏杰司佳钧邓桃中国电力科学研究院有限公司北京100192 中国能源建设集团有限公司北京100022

起晕场强是阀厅金具电晕控制的重要依据,针对±800 kV特高压换流站阀厅金具防晕设计裕度过大问题,在海拔高度分别为50 m和4300 m的试验室开展了管母线和屏蔽球的起晕电压试验。利用起晕电压试验、Peek公式和Ansys三维电场仿真计算结果,... 详细信息

起晕场强是阀厅金具电晕控制的重要依据,针对±800 kV特高压换流站阀厅金具防晕设计裕度过大问题,在海拔高度分别为50 m和4300 m的试验室开展了管母线和屏蔽球的起晕电压试验。利用起晕电压试验、Peek公式和Ansys三维电场仿真计算结果,给出了±800 kV阀厅不同类型金具的防晕最小设计尺寸,并在此基础上提出了阀厅金具表面场强控制建议。建议±800 kV阀厅管形金具等效管径不小于150 mm、球形金具等效球径不小于800 mm、边缘倒角曲率半径不小于30 mm。提出±800 kV阀厅金具场强控制原则为:等效直径大于200 mm的管形金具、近似圆柱体或球形金具其起晕场强控制值不大于12 kV/cm,等效直径不大于200 mm的管形金具或近似圆柱体金具其起晕场强控制值不大于18 kV/cm。研究成果为±800 kV阀厅金具的防晕优化设计提供了一定的参考依据,为后续阀厅金具表面场强控制标准制订提供了技术支撑。

关键词： ±800kV换流站阀厅金具防晕设计起晕电压起晕场强

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大截面高压电缆金具电磁-结构瞬态耦合分析

中国电力 2021年第4期54卷 72-79页

作者：孙娜刘胜春许爱斌司佳钧中国电力科学研究院有限公司北京102401 北京云道智研科技有限公司北京100192

电缆金具对电缆起着固定和支撑作用,电网短路时,电缆金具将承受巨大的电动力,其机械性能劣化,会对电网的稳定运行构成严重威胁。采用载荷传递的顺序耦合方法,建立电缆金具系统的电磁-结构有限元模型,以虚位移法和麦克斯韦电磁理论为基础... 详细信息

电缆金具对电缆起着固定和支撑作用,电网短路时,电缆金具将承受巨大的电动力,其机械性能劣化,会对电网的稳定运行构成严重威胁。采用载荷传递的顺序耦合方法,建立电缆金具系统的电磁-结构有限元模型,以虚位移法和麦克斯韦电磁理论为基础,对电缆金具系统进行瞬态电磁场分析,得到其短路电动力和磁场分布情况,将电动力作为激励源对电缆金具进行结构瞬态动力学分析,研究其力学特性。结果表明:电缆所受瞬态电动力呈周期性变化,周期与工频周期有关,随周期增加,每个周期的瞬态电动力峰值逐步衰减;中间相电缆夹具应力水平最大,在夹具底座安装板拐角处出现了塑性变形;相对于电缆支架,电缆夹具的应力水平受静力、动力分析方法影响较小,若只对电缆夹具的应力水平做定性分析,可以采用静力分析方法,若想准确、定量分析电缆夹具的应力水平,建议采用瞬态动力学方法。电缆支架的应力水平受静力、动力分析方法影响较大,当电缆夹具采用水平“一”字形布置时,宜采用瞬态动力学分析方法。

关键词：电缆金具电动力电磁-结构耦合瞬态动力学

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特高压直流换流站端子温升计算及影响因素

高电压技术 2018年第4期44卷 1351-1358页

作者：张雪松朱宽军司佳钧李冬青孙娜中国电力科学研究院有限公司

针对特高压直流换流站通流回路接头端子局部过热的问题,在分析接头端子热电耦合效应的基础上通过建立特高压直流换流站接头端子的有限元模型,研究了接触电阻、电流强度及结构尺寸对接头端子温升及温度分布的影响;利用接头端子温升预测模... 详细信息

针对特高压直流换流站通流回路接头端子局部过热的问题,在分析接头端子热电耦合效应的基础上通过建立特高压直流换流站接头端子的有限元模型,研究了接触电阻、电流强度及结构尺寸对接头端子温升及温度分布的影响;利用接头端子温升预测模型,对其温升趋势进行了分析。计算结果表明,在通大电流的条件下,接头端子温升随时间呈指数增长的趋势并逐渐趋于稳定;当接头端子搭接部位接触电阻增大时,该部位温度相应增加;接头端子搭接部位温度随输入电流的增加呈线性增大趋势,其搭接部位温度随截面宽度、厚度的减少分别呈线性、非线性升高的趋势;接头端子温度沿电流方向呈梯度分布,其搭接部位温度比其他部位高,搭接部位中部温度最高,在垂直电流方向接头端子温度呈均匀分布。

关键词：接头端子热电耦合接触电阻温升影响因素有限元模型

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大截面导线常温条件时间硬化蠕变特性研究

智慧电力 2019年第5期47卷 10-16,70页

作者：徐鸿朱宽军司佳钧郎超华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国电力科学研究院有限公司北京100192

大截面导线架设后塑蠕伸长的存在增加了档距内的导线长度,使弧垂永久性增大,导致导线对地和被跨越物距离变小、危及线路的安全运行。由于缺乏经验和理论依据,线路设计时对导线伸长量的估计也愈加困难。如果实际架线过程中采用的降温值... 详细信息

大截面导线架设后塑蠕伸长的存在增加了档距内的导线长度,使弧垂永久性增大,导致导线对地和被跨越物距离变小、危及线路的安全运行。由于缺乏经验和理论依据,线路设计时对导线伸长量的估计也愈加困难。如果实际架线过程中采用的降温值过大或者过小,都不能满足安全运行的要求。因此,基于JL1/G3A-1250/70-76/7、JL1/G2A-1250/100-84/19与JL/G3A-1000/45-72/7等大截面导线的常温(20℃)蠕变性能试验数据,获得了10年蠕变率正态分布函数图。同时基于时间硬化蠕变模型,推导了3种导线常温条件下的参数化模型,并与试验结果进行了对比。本研究对大截面导线分次展放施工技术的推广应用以及线路的长期安全运行具有重要意义。

关键词：大截面导线常温蠕变试验时间硬化蠕变特性

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垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化

排灌机械工程学报 2011年第3期29卷 246-250页

作者：郑源司佳钧黄建军赵振宙丁遥河海大学能源与电气学院江苏南京210098 水资源高效利用及工程安全国家工程研究中心江苏南京210098 河海大学水利水电工程学院江苏南京210098

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学... 详细信息

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学依据.首先确定对风力机塔柱系统结构动态性能影响最大的模态频率,提取该阶模态频率作为动态优化的目标,最后分析塔柱结构与风轮之间的动态干扰.结果表明:原设计在风轮以设计额定转速160 r/min运行时,其产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性,通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度等优化工作,经计算证明,在激振力不变的情况下,第一阶固有频率得到提高,塔柱的各阶固有频率下的最大位移大幅减小,优化效果明显,达到结构动力设计的目的.

关键词：风力机塔架模态分析谐响应分析固有频率动态干扰

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电力复合脂分油率对接头端子温升的影响

高电压技术 2019年第4期45卷 1210-1216页

作者：张雪松周立宪刘胜春司佳钧李冬青孙娜中国电力科学研究院有限公司北京100192

为了研究电力复合脂分油率对接头端子搭接部位温升的影响,在分析不同分油率电力复合脂对接头端子温升影响机理的基础上,对涂不同分油率电力复合脂的接头端子分别进行了试验研究及有限元计算,并建立了接头端子温升预测模型。研究结果表明... 详细信息

为了研究电力复合脂分油率对接头端子搭接部位温升的影响,在分析不同分油率电力复合脂对接头端子温升影响机理的基础上,对涂不同分油率电力复合脂的接头端子分别进行了试验研究及有限元计算,并建立了接头端子温升预测模型。研究结果表明:接头端子搭接部位的温升随时间呈指数上升趋势;分油率3%的电力复合脂常温下易发生劣化,在交变环境温度作用下劣化会加速,若接头端子搭接部位的电阻升高8%～47%,则温度升高3%～7%,接头端子温度呈搭接部位高非搭接部位低的分布形式。研究结果可为电力复合脂在特高压直流换流站中的应用提供参考。

关键词：电力复合脂分油率接头端子接触电阻温升有限元

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扩径导线结构稳定性评估体系

中国电力 2015年第6期48卷 86-93页

作者：万建成司佳钧刘龙刘臻中国电力科学研究院北京102401

在满足输电容量和线路工程要求的前提下,使用扩径导线能够节省导体材料,进而减少铁塔载荷和结构重量。提出了4种JL(X)K/G1A-530(630)/45扩径导线的设计方案;针对4种扩径导线开展了扩径导线结构稳定性仿真分析、扩径导线结构稳定性展放... 详细信息

在满足输电容量和线路工程要求的前提下,使用扩径导线能够节省导体材料,进而减少铁塔载荷和结构重量。提出了4种JL(X)K/G1A-530(630)/45扩径导线的设计方案;针对4种扩径导线开展了扩径导线结构稳定性仿真分析、扩径导线结构稳定性展放验证、扩径导线与放线设备适配性及扩径导线的压接研究。根据研究结果,推荐圆线疏绞型扩径导线用于浙福线1 000kV特高压交流同塔双回线路工程,给出了关于张力设备、放线滑车、卡线器、旋转连接器等施工设备的指导意见,并提出了评估扩径导线结构稳定性的方法。

关键词：疏绞型扩径导线特高压同塔双回线路结构稳定性临界跳股张力