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高杆塔下击距系数的研究

高电压技术 2005年第4期31卷 16-18页

作者：张志劲司马文霞蒋兴良舒立春胡建林重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆400044

从静电场出发研究了高杆塔下击距系数β,利用自编程序仿真得出β=1.18-h/108.69,即β随着杆塔高度h 的增加而减小;雷电流幅值对β无影响。利用引入β的改进电气几何模型分析实际线路绕击耐雷性能,结果表明该β公式算出的跳闸率与该线路... 详细信息

从静电场出发研究了高杆塔下击距系数β,利用自编程序仿真得出β=1.18-h/108.69,即β随着杆塔高度h 的增加而减小;雷电流幅值对β无影响。利用引入β的改进电气几何模型分析实际线路绕击耐雷性能,结果表明该β公式算出的跳闸率与该线路运行情况比较吻合。

关键词：雷电先导数学模型击距系数

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铜微粒对环氧树脂直流沿面闪络特性的影响

高电压技术 2018年第5期44卷 1651-1659页

作者：邵千秋孙魄韬司马文霞许航杨鸣刘春香重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿... 详细信息

高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿面闪络电压的影响规律;基于COMSOL Multiphysics建立了环氧树脂非平衡态等离子体沿面闪络模型,分析了铜微粒粒径和位置对沿面闪络电压的影响机制。研究结果表明:附着铜微粒会显著降低环氧树脂沿面闪络电压,铜微粒紧贴高压电极表面时,沿面闪络电压随铜微粒粒径的增加而下降;铜微粒位置亦会对环氧树脂沿面闪络电压产生影响,铜微粒与电极间距越小,沿面闪络电压下降就越明显;铜微粒粒径和位置的变化改变了初始放电发生过程和正负流注头部最大电场强度,进而改变了环氧树脂沿面闪络电压。上述研究结果可为解决高压直流断路器中铜微粒引起的沿面闪络问题提供参考。

关键词：高压直流断路器铜微粒环氧树脂沿面闪络电压 COMSOL Multiphysics 非平衡态等离子体沿面闪络模型

操作冲击电压累积作用对油纸绝缘性能影响的研究

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高压电器 2015年第9期51卷 1-8页

作者：司马文霞陆琛杨庆袁涛孙魄韬重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

过电压对于油纸绝缘的性能影响的研究目前主要集中在油纸绝缘在冲击电压作用下的U-N特性方面,而对于油纸绝缘在冲击电压作用下的物理化学特性的变化方面的研究比较少,并且研究主要集中在雷电冲击方面,对于操作冲击电压的影响规律的研究... 详细信息

过电压对于油纸绝缘的性能影响的研究目前主要集中在油纸绝缘在冲击电压作用下的U-N特性方面,而对于油纸绝缘在冲击电压作用下的物理化学特性的变化方面的研究比较少,并且研究主要集中在雷电冲击方面,对于操作冲击电压的影响规律的研究却比较少。因此,文中对操作冲击电压累积作用下油纸绝缘的电气特性和机械性能变化进行了研究,研究发现：在承受操作过电压的累积冲击之后,油纸绝缘的直流体积电导率呈上升趋势;油纸绝缘的介电特性和交流电导率在10-2~100Hz频域内呈上升趋势,而在100~107Hz的范围内基本保持不变;其介质损耗角正切值在10-2~103Hz频域内呈上升趋势,而在103~107Hz范围内基本保持不变;就其在工频50 Hz频率下的电气特性而言,油纸绝缘的介电常数、体积电导率、击穿电压变化均不大,局部放电起始电压以及局部放电截止电压呈下降趋势,但是其介质损耗则会上升;同时,操作冲击电压的累积作用会使得绝缘纸的聚合度轻微下降,但对于油纸绝缘的抗拉强度则影响不大。

关键词：操作冲击电压油纸绝缘累积作用电气特性聚合度抗拉强度

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分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离

电工技术学报 2022年第S1期37卷 126-133页

作者：司马文霞赵俊宁杨鸣付峥争韩雪输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

混合式直流断路器(HDCCB)是目前实现直流电网故障隔离的可靠方法之一。然而,现有HDCCB普遍存在金属氧化物避雷器(MOV)耗能水平过高,故障隔离速度不足的问题。为此,该文提出一种分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离方法,以传统混合式... 详细信息

混合式直流断路器(HDCCB)是目前实现直流电网故障隔离的可靠方法之一。然而,现有HDCCB普遍存在金属氧化物避雷器(MOV)耗能水平过高,故障隔离速度不足的问题。为此,该文提出一种分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离方法,以传统混合式直流断路器拓扑结构为基础,增加一条旁路耗能支路(耗能支路2),可通过直流断路器耗能支路(耗能支路1)快速耗散少部分能量以实现直流故障隔离,而后通过旁路耗能支路耗散直流电抗器和直流线路中的剩余能量。相比传统方案,该方案可大幅缩短故障隔离时间,从而减少电源馈入直流电网中的能量,有效降低单次故障隔离中的总耗能水平,同时采用分体式能量耗散结构可显著降低MOV的耗能水平以及并联支数,有助于动态均流。该文详细分析了该方案的工作原理及控制策略,并与现有方案进行了经济技术性对比,最终通过仿真验证了该方案的有效性。

关键词：直流电网混合式直流断路器故障隔离耗能水平

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覆冰棒板间隙直流电晕放电试验及测量

高电压技术 2006年第5期32卷 1-3,34页

作者：冯杰司马文霞余德芬杨庆赖向平张建辉 M Farzaneh 重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆400044 加拿大魁北克大学西库提米分校CIGELE

研究结果表明,在带电情况下覆冰绝缘子表面冰棱并未完全桥接,在覆冰绝缘子串两端的伞裙之间存在一定的空气间隙。为了研究这种空气间隙对放电发展的影响,提出了冰棒-冰板空气间隙模型。设计了紫外线成像仪CoroCAM IV+和基于虚拟仪器LabV... 详细信息

研究结果表明,在带电情况下覆冰绝缘子表面冰棱并未完全桥接,在覆冰绝缘子串两端的伞裙之间存在一定的空气间隙。为了研究这种空气间隙对放电发展的影响,提出了冰棒-冰板空气间隙模型。设计了紫外线成像仪CoroCAM IV+和基于虚拟仪器LabVIEW相结合的电晕测量系统。通过对冰棒-冰板空气间隙电晕放电脉冲的测量,证明该测试系统性能良好,能够满足试验测试要求。同时为下一步深入开展覆冰电极系统内空气间隙电晕放电的机理研究提供了试验平台。

关键词：覆冰空气间隙电晕放电紫外成像仪虚拟仪器

35 kV并联补偿电容器组继电保护动作时过电压的分析及防护

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高压电器 2017年第8期53卷 1-8页

作者：司马文霞姜雄伟彭庆军杨庆杨鸣重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650106

为探究继电保护动作时,真空断路器开断35 kV并联电容器时过电压产生机理和改进现有仿真模型的不足,笔者简单综述了真空断路器开断电容器组的仿真研究现状,基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,搭建了真空断路器投切35 kV电容器组的三相电路并... 详细信息

为探究继电保护动作时,真空断路器开断35 kV并联电容器时过电压产生机理和改进现有仿真模型的不足,笔者简单综述了真空断路器开断电容器组的仿真研究现状,基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,搭建了真空断路器投切35 kV电容器组的三相电路并考虑了三芯电缆、断路器三相间的耦合参数。模拟了继电保护动作时,真空断路器快速合—分闸电容器组的操作,并仿真了首开相重燃、两相同时重燃、母线对地电容瞬间变化等因素对投切电容器组过电压的影响。仿真结果表明:继电保护动作,母线对地电容发生瞬间性变化导致"虚拟截流"现象以及多相重燃是事故的主要原因。最后提出几点开断并联电容器过电压的抑制措施。

关键词：真空断路器并联电容器虚拟截流继电保护多相重燃

He-O_2高气压下电容耦合辉光放电数值分析

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强激光与粒子束 2012年第12期24卷 2841-2847页

作者：彭庆军司马文霞杨庆袁涛刘兴华邹立峰李玉森重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 云南电网公司生产技术部昆明650011 第二炮兵士官学校山东青州262500

采用一维的等离子体流体力学模型研究了氦气-氧气高气压下电容耦合放电过程。分别给出了间隙为1.6,2.4和3.2mm时外加电压的有效值与放电电流有效值特征曲线,并与已有的实验数据作对比,结果表明计算得到的电压-电流特征曲线与实验数据符... 详细信息

采用一维的等离子体流体力学模型研究了氦气-氧气高气压下电容耦合放电过程。分别给出了间隙为1.6,2.4和3.2mm时外加电压的有效值与放电电流有效值特征曲线,并与已有的实验数据作对比,结果表明计算得到的电压-电流特征曲线与实验数据符合得很好。研究发现:氦气-氧气高气压下电容耦合放电过程中荷质比较大的离子在鞘层中的分布随着外电场的变化而变化,而荷质比较小的粒子在整个放电区域基本不随外电场变化而变化;同时杂质形成正负离子在主等离子体区域两端出现了峰值。

关键词：流体力学模型电容耦合辉光放电粒子数密度空间电荷密度

±1100kV特高压直流换流阀能量泄放过程及相关影响因素

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南方电网技术 2015年第1期9卷 25-32页

作者：司马文霞王荣杨庆袁涛杨鸣邹密重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

换流阀是实现高压直流输电的核心设备,在闭锁检修过程中换流阀残留能量泄放时间直接影响着故障后恢复供电时间长短,对电网运行可靠性具有重要意义。根据换流站的实际结构,搭建单极直流输电系统EMTDC/PSCAD仿真模型,对换流阀中各关键元... 详细信息

换流阀是实现高压直流输电的核心设备,在闭锁检修过程中换流阀残留能量泄放时间直接影响着故障后恢复供电时间长短,对电网运行可靠性具有重要意义。根据换流站的实际结构,搭建单极直流输电系统EMTDC/PSCAD仿真模型,对换流阀中各关键元件的电场和磁场能量泄放过程进行了研究,并对换流站残余能量主要的影响因素进行分析。研究结果表明:晶闸管吸收电容储存的电场能是换流阀闭锁后阀厅残余能量主要来源,该部分能量衰减时间大于7s,主要泄放通道为直流出线接地开关和换流变阀侧接地开关;仅采用4把接地开关同样能够在3s内将换流阀电压降低至36V以下,这为下一步换流站接地开关配置方式的研究提供了技术支撑。

关键词：特高压直流输电换流阀仿真模型能量泄放吸收电容接地开关

地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施

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高电压技术 2018年第5期44卷 1490-1498页

作者：司马文霞罗东辉袁涛刘三伟彭庆军周仿荣重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

山地河流地形处接地网接地电阻测量时测量电极布置位置对测量结果影响显著。为此,在传统垂直3层土壤结构等效模型的基础上考虑了水、岸之间的垂直落差,构建了与实际地貌更贴合的考虑地表垂直落差的土壤结构模型。计算得到了电流注入地... 详细信息

山地河流地形处接地网接地电阻测量时测量电极布置位置对测量结果影响显著。为此,在传统垂直3层土壤结构等效模型的基础上考虑了水、岸之间的垂直落差,构建了与实际地貌更贴合的考虑地表垂直落差的土壤结构模型。计算得到了电流注入地网时地表电位分布规律及接地网接地电阻值,分析得到采用规程法测量接地电阻时不同测量电极布置位置对接地电阻测量的影响,并对测量时补偿点位置的修正方法进行了分析和探讨,提出了不同电极布置条件下补偿点位置的修正方法。分析表明：当水电站接地系统周围地表存在显著垂直落差时,地表电位在近水土壤区域存在严重畸变;采用规程法沿河布线测量接地电阻,当电极位置距河边的水平距离〈50 m时,接地电阻及电压极补偿点位置测量结果跳变剧烈,测量结果随着其距离的增大而趋于稳定值;此时补偿点位置较‘0.618’而言更偏向地网侧,其具体值随土壤电阻率反射系数的增大而减小。该研究结果可以为复杂土壤结构中接地网接地电阻的测量提供参考。

关键词：水电站接地电阻垂直落差落差土壤结构补偿点电极位置