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干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测实验虚拟仿真教学系统设计与开发

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实验室研究与探索 2024年第1期43卷 91-96页

作者：彭芳王旭姜杏辉张桂炉雷鸣苏梓豪苏州城市学院实验室建设与管理中心江苏苏州215000 苏州城市学院光学与电子信息学院江苏苏州215000 苏州城市学院智能制造与智慧交通学院江苏苏州215000

针对学生在干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测实验教学过程中存在的危险性大、成本高、消耗高、特高压等问题,应用虚拟仿真技术,通过视景建模与仿真运行,高度还原变电站营运环境,设计和开发了干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测实验虚拟... 详细信息

针对学生在干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测实验教学过程中存在的危险性大、成本高、消耗高、特高压等问题,应用虚拟仿真技术,通过视景建模与仿真运行,高度还原变电站营运环境,设计和开发了干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测实验虚拟仿真教学系统,包含实验仿真、实验考评以及实验服务。教学系统采取虚实结合的方式,推进现代信息技术融入特高压实验教学,激发学生的实验兴趣,取得了良好的教学效果,实现学生工程实践、问题分析、科学研究等能力的提升,对培养学生的创新意识和科研能力发挥重要作用。

关键词：干式空心电抗器虚拟仿真实验教学系统

用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备与变色理化特性

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高电压技术 2024年第1期50卷 322-330页

作者：董冰冰武奔孟岩合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

电抗器包封的异常发热问题较为突出,易引起匝间绝缘故障导致设备损坏。为了及时检测异常发热,提出一种用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备方法,并对其变色性能、电学及热学性能进行分析。研究结果表明:显色剂双酚A决定变色... 详细信息

电抗器包封的异常发热问题较为突出,易引起匝间绝缘故障导致设备损坏。为了及时检测异常发热,提出一种用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备方法,并对其变色性能、电学及热学性能进行分析。研究结果表明:显色剂双酚A决定变色材料的颜色深浅,其含量的增大使得其颜色先变深后缓慢变浅;溶剂聚丙烯蜡决定变色温度,其含量越高,变色开始温度越高,变色结束温度并不明显。进一步基于变色材料的颜色变化、变色时间、复色时间、变色温度及可逆性等影响因素,优选出变色材料最佳组分(结晶紫内酯,双酚A,聚丙烯蜡)含量配比。采用搅拌混合法制备出可用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料,其变色温度范围为107~131℃,变色效果较为明显,并具有良好的耐酸碱性和有机溶剂性;其沿面闪络电压随变色材料组分含量的增加先增大后减小,持久性就地型防污闪复合涂料(permanent-room-temperature-valcanicedanti-contamination flashover composite coating,PRTV)与变色材料质量比为10:3.4时达到峰值9.27 kV/cm;导热系数为0.2514~0.5806W/(m·K),并随组分含量增加而降低。研究成果可为干式空心电抗器热致缺陷温度在线检测提供方法参考。

关键词：干式空心电抗器热致缺陷可逆示温涂料沿面闪络导热系数

基于置信规则库的干式空心电抗器状态评估方法研究

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热力发电 2024年第4期53卷 150-157页

作者：苏培宇韩国文韩文芳陈金鹏陈锋史宇超叶罕罕袁法培国网杭州供电公司浙江杭州310000 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049 浙江大有实业有限公司浙江杭州310009

针对电力设备故障样本少且获取困难等问题,提出了基于置信规则库的干式空心电抗器状态评估方法。通过搭建多工况下干式空心电抗器电气及温升特性试验平台,获取不同工况下电抗器有功功率和最热点温升率数据样本集,建立基于置信规则库和... 详细信息

针对电力设备故障样本少且获取困难等问题,提出了基于置信规则库的干式空心电抗器状态评估方法。通过搭建多工况下干式空心电抗器电气及温升特性试验平台,获取不同工况下电抗器有功功率和最热点温升率数据样本集,建立基于置信规则库和证据推理的电抗器状态评估模型。为了减小因专家主观经验对状态评估模型预测结果的影响,提出置信规则库优化方法,并采用证据推理算法将电抗器输入特征信息转化为输出状态等级。利用测试数据对评估模型进行测试,结果验证了基于小训练样本的干式空心电抗器状态评估方法的有效性和准确性。

关键词：干式空心电抗器置信规则库证据推理状态评估

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干式空心电抗器汇流排的设计研究

变压器 2024年第6期61卷 16-21页

作者：李维鹏武士龙褚微陈志强赵雷山东泰开电力电子有限公司山东泰安271000

本文中作者介绍了干式空心电抗器汇流排的设计方法。通过有限元理论对电、磁、热、结构、流体等各物理场进行分析,针对具体产品计算了汇流排的电阻损耗、附加损耗、温升、力学性能等参数,确定了各种电抗器汇流排的选型原则,为电抗器的... 详细信息

本文中作者介绍了干式空心电抗器汇流排的设计方法。通过有限元理论对电、磁、热、结构、流体等各物理场进行分析,针对具体产品计算了汇流排的电阻损耗、附加损耗、温升、力学性能等参数,确定了各种电抗器汇流排的选型原则,为电抗器的安全运行提供了有力保障。

关键词：干式空心电抗器汇流排有限元

基于高频阻抗谱的干式空心电抗器匝间短路故障诊断方法

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中国电力 2024年

作者：刘贺千张健张海月杨洪达陈世玉申昱博王磊哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院

提出了一种利用宽频阻抗谱对干式空心电抗器匝间短路故障进行有效检测的方法。首先，依据多导体传输线理论构建高频下完好电抗器的等值分布电路模型，并且根据分布等值电路参数计算公式构建其等值仿真模型，分析电抗器宽频阻抗谱的高频... 详细信息

提出了一种利用宽频阻抗谱对干式空心电抗器匝间短路故障进行有效检测的方法。首先，依据多导体传输线理论构建高频下完好电抗器的等值分布电路模型，并且根据分布等值电路参数计算公式构建其等值仿真模型，分析电抗器宽频阻抗谱的高频特性。其次，对发生匝间短路故障电抗器的宽频阻抗的幅度谱和相位谱进行仿真，分析电感参数变化对电抗器阻抗谱谐振频率的影响规律。提取故障阻抗谱的谐振点频率偏移量和偏移方向作为特征参量，建立了匝间短路故障的诊断判据，即阻抗谱谐振点的右移表示电抗器发生故障，谐振点偏移量越大故障程度越大，识别故障的程度和位置，从而可以对电抗器的运行状态进行诊断。最后，在实验室中对小型干式空心电抗器进行试验测试，验证了该方法的有效性。

关键词：干式空心电抗器阻抗谱匝间短路故障诊断高频特性

并联电容器组干式空心电抗器匝间电弧性短路故障监测及保护

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电气工程学报 2024年

作者：翟雨佳刘浩戴昀翔贾跟卯骆福权天津经纬正能电气设备有限公司湖南大学电气与信息工程学院

在电网的无功补偿系统中，并联电容器组通常串联干式空心电抗器来抑制谐波放大和减小合闸涌流，但在电抗器发生匝间短路时缺乏有效的保护方法导致故障不能及时切除至烧毁。由于干式空心电抗器的匝间短路是一种电弧性短路。基于电抗器匝... 详细信息

在电网的无功补偿系统中，并联电容器组通常串联干式空心电抗器来抑制谐波放大和减小合闸涌流，但在电抗器发生匝间短路时缺乏有效的保护方法导致故障不能及时切除至烧毁。由于干式空心电抗器的匝间短路是一种电弧性短路。基于电抗器匝间电弧性短路的周期性熄灭-重燃的故障特性，构建了电弧性短路模型，根据短路造成的不同电感变化率值进行研究，发现在电抗器发生电弧性匝间短路时，故障相中会激发出特定次数的谐波，并联电容器组中性点电压含有非常显著的谐波电压变化。根据数据分析，提出了基于中性点谐波电压含有率，并配合零序电压及基波电压变化特征来共同识别电抗器匝间短路的故障监测及保护方法。

关键词：并联电容器组干式空心电抗器匝间电弧性短路谐波电压含有率故障监测及保护

基于辐照度分析的干式空心电抗器局部放电定位方法

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广东电力 2024年第3期37卷 98-108页

作者：缪金秦军费彬赵科陈文吴俊锋任明国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏无锡214000 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

干式空心电抗器局部放电的定位对于保证电能质量和节省维修成本具有重要意义。针对现有局部放电定位方法在电抗器实际应用中精度较低的问题,提出一种基于辐照度分析的干式空心电抗器局部放电定位方法。首先,根据干式空心电抗器典型结构... 详细信息

干式空心电抗器局部放电的定位对于保证电能质量和节省维修成本具有重要意义。针对现有局部放电定位方法在电抗器实际应用中精度较低的问题,提出一种基于辐照度分析的干式空心电抗器局部放电定位方法。首先,根据干式空心电抗器典型结构建立三维光学仿真模型,分析不同位置放电光源在包封底部的辐照度分布特性,基于最大方差理论对辐照分布矩阵进行特征提取,构建光学仿真数据集;然后,采用交叉验证的方法对随机森林和反向传播神经网络模型进行参数调优,使用测试集评估模型的定位效果;最后,利用干式空心电抗器局部放电实验平台,对定位方法进行实测验证。结果表明,2种模型在实验数据集下的定位准确率均高于90%,相比于反向传播神经网络,随机森林的定位准确率更高且推理时间更短,验证了基于辐照度分析的放电定位方法的有效性。

关键词：干式空心电抗器局部放电光学定位辐照度分析特征提取

考虑谐波电压的干式空心电抗器匝间短路早期故障诊断方法

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浙江电力 2024年第8期43卷 104-112页

作者：赵启承马文皓韩国文韩文芳陈金鹏陈锋张波国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 广州供电局有限公司广州310007 西安交通大学西安710000 国网浙江省电力有限公司超高压分公司杭州311121

针对干式空心电抗器匝间短路早期故障特征不明显、电力系统中谐波含量波动影响诊断准确率等问题,提出了考虑谐波电压影响的干式空心电抗器匝间短路故障特征分析与诊断方法。针对电抗器正常运行、早期匝间电弧性短路、中后期匝间金属熔... 详细信息

针对干式空心电抗器匝间短路早期故障特征不明显、电力系统中谐波含量波动影响诊断准确率等问题,提出了考虑谐波电压影响的干式空心电抗器匝间短路故障特征分析与诊断方法。针对电抗器正常运行、早期匝间电弧性短路、中后期匝间金属熔接性短路等3种工况,通过分析串/并联电抗器故障工况运行特性,分别确定串/并联电抗器匝间短路早期故障特征量。建立考虑谐波电压的电抗器匝间短路故障仿真模型,分析多工况下串/并联电抗器电气特征量的变化规律,提出基于电流谐波比的串联电抗器匝间短路故障诊断方法,及基于有功功率比的并联电抗器匝间短路故障诊断方法。搭建串/并电抗器匝间故障试验平台,通过试验验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：干式空心电抗器谐波电压匝间故障故障诊断

基于磁阻效应的干式空心电抗器匝间短路磁场检测研究

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电力电容器与无功补偿 2024年第3期45卷 36-44页

作者：李威潘志敏戴昀翔翟雨佳邓维毛学锋岳宇宾国网湖南省超高压变电公司长沙410009 变电智能运检国网湖南省电力有限公司实验室长沙410009 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国科学院电工研究所北京100190 北京原力辰超导技术有限公司北京100085

针对干式空心电抗器匝间短路故障所产生的磁场变化,本文通过理论研究、建模仿真与样机试验相结合的方式,研究基于磁阻效应的干式空心电抗器匝间短路磁场检测方案。仿真过程中建立了电抗器匝间短路的有限元模型,完成了不同位置处以及不... 详细信息

针对干式空心电抗器匝间短路故障所产生的磁场变化,本文通过理论研究、建模仿真与样机试验相结合的方式,研究基于磁阻效应的干式空心电抗器匝间短路磁场检测方案。仿真过程中建立了电抗器匝间短路的有限元模型,完成了不同位置处以及不同故障程度的磁场变化量的计算。基于仿真结果,确定了磁场的测量位置,并应用磁阻效应传感器开展了电抗器匝间短路磁场测量试验。试验结果表明:由于测量过程中不与电抗器接触,磁阻效应传感器应用时并不影响电抗器的正常运行;其次,磁阻效应传感器能够有效反映出电抗器故障时磁场的变化情况,验证了磁阻效应传感器测量干式空心电抗器匝间短路磁场的可行性。

关键词：干式空心电抗器匝间短路磁阻效应磁场