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高压电力电缆土壤导热系数的反演与计算

电工电能新技术 2024年第9期43卷 94-102页

作者：覃喜周文俊吕鸣姜玉菡杨仕友浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310016 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

温度和载流量是电缆运行状态及热稳定极限的重要指标参数,精确的土壤导热系数是电缆温度场准确计算的前提和基础。土壤导热系数受多种因素影响,呈现较大差异性和不确定性。为精确计算高压电力电缆实际运行工况下的温度场和载流量,本文... 详细信息

温度和载流量是电缆运行状态及热稳定极限的重要指标参数,精确的土壤导热系数是电缆温度场准确计算的前提和基础。土壤导热系数受多种因素影响,呈现较大差异性和不确定性。为精确计算高压电力电缆实际运行工况下的温度场和载流量,本文提出了电力电缆实时土壤导热系数逆问题的数学模型和计算方法。开发了电缆表皮温度测量的分布式光纤测温系统,基于电缆表面采样点实时温度构建了分层土壤实时导热系数反演数学模型,并提出逆问题求解的改进遗传算法。实例计算结果表明,应用本文成果计算的实时或动态载流量比标称载流量高出38.08%。

关键词：逆问题改进遗传算法有限元导热系数

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钢箱梁内敷电缆火灾辐射影响范围研究

消防科学与技术 2024年第4期43卷 451-456页

作者：朱凯宗笑羽陈小峰吴珂中国计量大学质量与安全工程学院浙江杭州310018 浙江大学城市火灾安全工程研究中心浙江杭州310058

为揭示钢箱梁内敷电缆火灾的辐射分布特征,采用FDS数值模拟,研究了电缆尺寸和横隔板间距对辐射范围的影响,分析了钢箱梁起火腔室内的火焰辐射与烟气辐射特征,并构建辐射预测公式,进而得到临界安全距离。结果表明:随火源功率的增加以及... 详细信息

为揭示钢箱梁内敷电缆火灾的辐射分布特征,采用FDS数值模拟,研究了电缆尺寸和横隔板间距对辐射范围的影响,分析了钢箱梁起火腔室内的火焰辐射与烟气辐射特征,并构建辐射预测公式,进而得到临界安全距离。结果表明:随火源功率的增加以及横隔板间隔的减小,辐射影响范围明显增大,考虑钢箱梁多腔室与钢结构传热特性,修正后的McCaffrey烟气层温度误差可小于5%;综合考虑火焰辐射与烟气辐射的辐射分布预测模型可有效预测钢箱梁内距火源中心大于0.6 m区域的辐射分布。以10 kW/m^(2)作为临界引燃热通量界定箱梁电缆敷设的临界安全距离,则钢箱梁内电缆敷设的最小安全距离为0.8 m。

关键词：钢箱梁腔室火灾辐射数值模拟

基于非解耦节点导纳矩阵的随桥电缆接地方式研究

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电工技术学报 2021年第17期36卷 3664-3674页

作者：徐星陈向荣杜振东裘立峰浙江大学电气工程学院浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室杭州310027 浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310000

由于桥梁结构的特殊性,随桥电缆的接地方式成为决定跨海输电系统安全可靠的重要因素。该文考虑架空敷设环境的影响,推导了随桥电缆系统的单位长度串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵;引入矩阵的非解耦形式,对节点导纳矩阵的计算进行简化;推导... 详细信息

由于桥梁结构的特殊性,随桥电缆的接地方式成为决定跨海输电系统安全可靠的重要因素。该文考虑架空敷设环境的影响,推导了随桥电缆系统的单位长度串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵;引入矩阵的非解耦形式,对节点导纳矩阵的计算进行简化;推导同阶和不同阶节点导纳矩阵的级联公式,构建随桥电缆系统稳态计算的矩阵解法。利用该矩阵解法对舟岱大桥220kV随桥电缆工程开展了接地方式研究。研究结果表明:金属护套和回流电缆的感应电压幅值最高可以达到87.15V;金属护套和回流电缆的环流幅值最高可以达到79.57A。环流造成的总损耗功率达到360.34kW。在电缆交叉互联接头处串联阻抗可以有效减小损耗,阻抗相角为60°时降损效果最优。所做工作为随桥电缆系统的接地方式研究提供了新的计算方法和工程应用参考。

关键词：随桥电缆节点导纳矩阵非解耦矩阵解法接地方式损耗功率

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并网CIG系统的小干扰稳定性解析分析

山东大学学报（工学版） 2023年第4期53卷 128-139页

作者：翁华朱维骏李宇骏郁丹张雨萌华凤林浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310000 西安交通大学电力工程系陕西西安710049 国家电网有限公司华北分部北京100032

针对含锁相环(phase-lockedloop,PLL)的以换流器联接的发电设备(converterinterfacedgeneration,CIG)并网系统解析稳定性的欠缺,研究并网CIG系统的稳定性,建立单电压源换流器-无穷大电源系统的极点和内环电流时间常数、系统工作点、线... 详细信息

针对含锁相环(phase-lockedloop,PLL)的以换流器联接的发电设备(converterinterfacedgeneration,CIG)并网系统解析稳定性的欠缺,研究并网CIG系统的稳定性,建立单电压源换流器-无穷大电源系统的极点和内环电流时间常数、系统工作点、线路参数以及PLL控制参数之间的关系,应用劳斯判据得出稳定条件的解析表达式,并进行化简。利用的解析条件发现诱发系统不稳定的因素、原理,准确地预测系统稳定性并在确保系统稳定的前提下提供控制器参数的可行范围。电磁暂态仿真结果验证了所提解析条件的正确性与准确性.

关键词：并网CIG系统小干扰稳定性锁相环稳定条件劳斯判据

计及金属护套环流影响的高压电缆温度场及载流量的数值分析

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电工电能新技术 2021年第10期40卷 18-26页

作者：陈悦杨仕友覃喜浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310016

温升和载流量是电缆运行的重要参数,而金属护套环流是影响电缆温升及载流量的关键因素。在综合现有电缆金属护套环流计算理论及电缆温度场和载流量数值计算模型与计算方法的基础上,本文建立了电缆温度场和载流量计算的有限元模型。该模... 详细信息

温升和载流量是电缆运行的重要参数,而金属护套环流是影响电缆温升及载流量的关键因素。在综合现有电缆金属护套环流计算理论及电缆温度场和载流量数值计算模型与计算方法的基础上,本文建立了电缆温度场和载流量计算的有限元模型。该模型充分考虑了实际电缆沟工程敷设工况。在此基础上,分析并计算了金属护套环流影响下的典型电缆温度场,讨论了维持三相电缆线芯(或金属护套)最高温度不变前提下金属护套环流影响下的线芯载流量,研究了不同大小环流对电缆温度场和载流量的定量影响规律。结果表明:金属护套环流的增大将导致电缆温度升高,线芯载流量降低;随着电缆金属护套环流的增大,电缆金属护套环流对电缆温度及载流量的影响作用显著增加;相比于维持三相电缆线芯最高温度不变,同一环流影响下维持三相电缆金属护套最高温度不变时计算出的线芯载流量更低。本文的研究成果为保障电缆在工程实际中长期安全高效运行提供了理论指导。

关键词：电缆金属护套环流温度载流量有限元

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新能源并网系统的功率传输极限分析研究

电工电能新技术 2023年第7期42卷 23-30页

作者：黄海荣张旭翁华何勇玲李宇骏朱维骏郭雨涵浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310006 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

功率传输极限作为评估新能源并网系统输送功率能力的重要指标,其受到诸多因素的影响,并在一定程度上制约了新能源系统的发电水平。本文首先推导出新能源并网系统的功率传输极限分析模型,并指出当换流器处于单位功率因数控制下时,其功率... 详细信息

功率传输极限作为评估新能源并网系统输送功率能力的重要指标,其受到诸多因素的影响,并在一定程度上制约了新能源系统的发电水平。本文首先推导出新能源并网系统的功率传输极限分析模型,并指出当换流器处于单位功率因数控制下时,其功率传输极限仅为输电线路功率传输极限的一半。其次,提出了一种在公共连接点处配置无功补偿装置的方法以提高并网换流器功率传输能力。然后,研究了含无功补偿装置的新能源并网系统的功率传输极限以及静态稳定边界。最后,提出提升功率传输极限的无功控制规律并通过仿真验证其正确性。

关键词：新能源并网系统功率传输极限电压源型换流器公共连接点电压限制系统电压波动

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含换流器型电源电力系统的短路计算方法

智慧电力 2023年第1期51卷 16-23页

作者：翁华朱维骏张旭郁丹杨亚楠李宇骏唐人浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310006 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

随着分布式发电技术的快速发展,大量换流器型电源接入电网。其在故障暂态下控制模式的不确定性为现代电力系统的短路电流计算提出了新的挑战。首先,忽略了控制器的快速响应过程,建立了考虑控制模式切换的换流器型电源的故障分析模型,每... 详细信息

随着分布式发电技术的快速发展,大量换流器型电源接入电网。其在故障暂态下控制模式的不确定性为现代电力系统的短路电流计算提出了新的挑战。首先,忽略了控制器的快速响应过程,建立了考虑控制模式切换的换流器型电源的故障分析模型,每种控制下的换流器故障动态均可通过等式约束和不等式约束进行描述。其次,提出了一种交替迭代算法,通过交替执行计算模块和判别模块来实现故障网络的求解。最后,利用PSCAD/EMTP软件验证了所提算法在不同故障位置和过渡电阻下的有效性。

关键词：短路电流计算控制模式切换换流器型电源低电压穿越

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钢箱梁内敷电缆火灾烟气蔓延与温度分布特征

科技通报 2023年第11期39卷 95-102页

作者：章李刚杨继平宗笑羽陈小峰朱凯吴珂浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310011 中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 浙江大学浙江省海洋岩土工程与材料重点实验室杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心杭州310007 浙江大学中原研究院郑州450001

为揭示隔板对钢箱梁狭长空间的火灾烟气蔓延特征及温度分布的影响,本文采用FDS(fire dynamics simulator)计算,研究不同横隔板间隔的烟流运动行为,探讨横隔板间隔大小对钢箱梁火灾特性影响。结果表明:钢箱梁内部横、纵隔板交错,导致腔... 详细信息

为揭示隔板对钢箱梁狭长空间的火灾烟气蔓延特征及温度分布的影响,本文采用FDS(fire dynamics simulator)计算,研究不同横隔板间隔的烟流运动行为,探讨横隔板间隔大小对钢箱梁火灾特性影响。结果表明:钢箱梁内部横、纵隔板交错,导致腔室存在显著的蓄烟效应,钢箱梁内的烟气运动呈横向、纵向分步填充特性,横隔板的间隔越小,烟气纵向蔓延填充的速度越慢,相比无横隔板时,有横隔板可使蔓延填充时长增加4.6倍以上;钢箱梁内高温烟气主要集中在起火腔室,经横、纵隔板阻隔后均有大幅下降,相邻腔室的最高温对比起火腔室均下降49%以上,起火腔室烟气最高温度随横隔板间隔增大而逐渐下降,但相应的高温烟气影响范围逐渐变大;通过完善狭长多腔室通风因子和钢结构有效传热系数构建了修正的McCaffrey公式,有效提升了横隔板间隔2~6 m范围内的钢箱梁内敷电缆火灾顶棚烟气最高温度的预测精度。研究成果可为钢箱梁内敷电缆的火灾防控设计提供参考。

关键词：钢箱梁腔室火灾烟气蔓延温度分布最高温预测

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带剪力架外包柱脚节点有限元分析

结构工程师 2022年第4期38卷 60-66页

作者：吴祖咸方瑜程鹏胡宇鹏陈贝浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310014 浙江大学建工学院杭州310058

采用ABAQUS有限元软件对带剪力架的外包式柱脚节点进行研究,对柱脚的轴向承载力和水平剪力承载力进行模拟计算,明确影响其承载力的主要因素。并对这种柱脚进行参数分析,包括剪力架交叉梁长度、柱轴压比、外包混凝土箍筋截面、外包混凝... 详细信息

采用ABAQUS有限元软件对带剪力架的外包式柱脚节点进行研究,对柱脚的轴向承载力和水平剪力承载力进行模拟计算,明确影响其承载力的主要因素。并对这种柱脚进行参数分析,包括剪力架交叉梁长度、柱轴压比、外包混凝土箍筋截面、外包混凝土纵筋截面、柱与外包混凝土接触面属性等参数的影响,得到了一些有益于工程实践的结论,希望对这种节点形式的工程应用提供一些帮助。

关键词：外包柱脚剪力架有限元分析

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