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输电塔减振的新型TMD开发与应用研究

振动与冲击 2019年第13期38卷 73-80页

作者：雷旭谢文平聂铭牛华伟陈谨林王宇翔广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080 湖南大学风工程试验研究中心长沙410082

针对强风和断线冲击作用下高压输电塔易发生的较大幅度振动问题,开发了一种弹簧板式电涡流调谐质量阻尼器(ECTMD)以减轻此类结构的风致振动和断线冲击效应。采用的ECTMD相比以往类似装置,其突出优点为使用非接触式的电涡流阻尼,构造简... 详细信息

针对强风和断线冲击作用下高压输电塔易发生的较大幅度振动问题,开发了一种弹簧板式电涡流调谐质量阻尼器(ECTMD)以减轻此类结构的风致振动和断线冲击效应。采用的ECTMD相比以往类似装置,其突出优点为使用非接触式的电涡流阻尼,构造简单且无内摩擦阻力,微振动下即可启动,且非对称悬臂梁摆式构造使其具有全向抑振功能。运用数值模拟和气弹模型风洞试验对有无ECTMD时的某50m高输电塔振动响应进行了分析验证,计算和试验结果表明:ECTMD沿各方向均有一定的减振效果,在质量比约2%时,加速度减振率为18%~27%,位移减振率为10%~25%;因风作用下塔身1阶共振相比背景响应占比很小,故加装调谐质量阻尼器(TMD)装置对结构风振的抑制相对有限,但其能将结构阻尼值提高3倍左右,对于减小断线等冲击荷载效应会有较好效果。

关键词：输电塔振动控制电涡流调谐质量阻尼器数值模拟风洞试验

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含有阻尼颗粒的零频防舞器试验研究

高电压技术 2024年第4期50卷 1518-1525页

作者：赵彬李孟轩刘彬朱宽军司佳钧中国电力科学研究院有限公司国网舞动预测预警分中心北京100055

针对现阶段舞动防治的实际需求,以及传统防舞装置存在的不足,提出了一种基于非线性能量槽技术设计,并含有阻尼颗粒的零频防舞器,加工了多套样机用于开展试验研究。首先利用试验室内振动台、140 m试验导线,基于受迫振动试验方法,验证零... 详细信息

针对现阶段舞动防治的实际需求,以及传统防舞装置存在的不足,提出了一种基于非线性能量槽技术设计,并含有阻尼颗粒的零频防舞器,加工了多套样机用于开展试验研究。首先利用试验室内振动台、140 m试验导线,基于受迫振动试验方法,验证零频防舞器的阻尼和减振效果;再利用户外真型试验线路,进行长期跟踪监测分析对比,验证该装置实际防舞效果。试验结论表明,在舞动常见的0.1~2 Hz频率范围内,该防舞器在增大阻尼、抑制振幅方面有着较为显著的效果。在实际线路上加装该装置后,可有效提升架空导线防舞、抑舞能力,从而达到保护导线和金具、延长使用寿命的目的。

关键词：输电线路覆冰舞动舞动防治防舞装置非线性能量槽

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连续冷却对7020合金组织与性能的影响

中国有色金属学报 2018年第5期28卷 897-906页

作者：刘蛟蛟李红英汤玥熊亮国网湖南省电力有限公司电力科学研究院长沙411107 中南大学材料科学与工程学院长沙410083 国网湖南电力有限公司湘电试验研究院有限公司长沙410004

采用扫描电镜和透射电镜观察、电阻率和硬度测试等手段,研究连续冷却条件对7020合金时效组织性能的影响,并绘制实验合金的CCT图。结果表明:实验合金的连续冷却脱溶产物主要包括GP区、η′相和η相,高温阶段主要对应η相在弥散粒子、晶... 详细信息

采用扫描电镜和透射电镜观察、电阻率和硬度测试等手段,研究连续冷却条件对7020合金时效组织性能的影响,并绘制实验合金的CCT图。结果表明:实验合金的连续冷却脱溶产物主要包括GP区、η′相和η相,高温阶段主要对应η相在弥散粒子、晶界等异质形核质点上的优先析出,中温阶段主要对应η相在基体内均匀析出,低温阶段则主要对应GP区、η′相的析出,实验合金的临界冷却速率达到700℃/min以上。不同冷却条件引起析出相组态的变化,导致合金的硬度和电阻率随冷却速率降低而发生相应的变化。较慢冷却速度下的脱溶会消耗溶质原子,从而导致时效驱动力下降,而合适的冷却速率下形成的亚稳相则可作为时效强化相的前驱体,能够加速时效强化相析出,导致合金的时效硬化曲线峰值时间提前。

关键词： 7020合金连续冷却显微组织 CCT图

粒度和界面原子调控对SiC/Al复合材料强度的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 139-144页

作者：何卫吴昊李德阁王利民陈胜男阎佳思肖伟杨辉南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074 中国电力科学研究院有限公司北京100192 有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变... 详细信息

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变的逐渐增加,SiC颗粒在沿拉伸方向的两侧与Al基体发生分离从而产生孔隙,再从孔隙缺陷处产生位错形核并扩展至Al基体内形成塑性形变。在调节SiC/Al界面上C、Si的占位情况后,界面富Si的条件下结合更强,孔隙产生的难度增大从而对SiC/Al复合材料产生强化作用。

关键词： SiC/Al复合材料分子动力学拉伸变形力学性能影响机理

基于标签传播算法的电网主动解列断面快速定位方法

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电网技术 2022年第7期46卷 2538-2546页

作者：张松涛张东霞李宗翰乔骥王新迎古思丽任汉涛陈二松中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050021

传统的失步解列控制无法适应多变的运行方式和复杂的失稳模式,实现数据驱动的电网主动解列断面快速定位具有重要意义。为此,结合复杂网络社团检测理论和电气距离,提出一种基于标签传播算法的主动解列断面快速定位方法。基于等值两机系... 详细信息

传统的失步解列控制无法适应多变的运行方式和复杂的失稳模式,实现数据驱动的电网主动解列断面快速定位具有重要意义。为此,结合复杂网络社团检测理论和电气距离,提出一种基于标签传播算法的主动解列断面快速定位方法。基于等值两机系统联络断面电气距离对振荡中心位置有主要影响的机理,依据支路导纳建立图数据的相似性权重矩阵。根据同调机群在线辨识的分群结果标注同步发电机节点的类别标签。使用基于调和函数的标签传播算法对未标注节点进行半监督节点分类,不同类节点之间的边即所定位的解列断面。通过IEEE 118节点系统算例和东北电网实际系统的仿真分析,验证了所提方法的可行性和有效性。该方法的计算速度非常快,具有较好的工程实用价值。

关键词：电力系统主动解列标签传播算法电气距离振荡中心解列断面

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中央稳定板提高颤振稳定性能的细观作用机理

振动与冲击 2016年第1期35卷 11-16页

作者：欧阳克俭陈政清国网湖南省电力公司电力科学研究院长沙410007 湖南大学风工程研究中心长沙410082

通过CFD数值模拟以及PIV风洞试验研究了中央稳定板对矮寨桁架梁悬索桥断面绕流的细观作用机理。CFD数值模拟表明中央稳定板促进了在桥面中央附近形成位于上下桥面的旋涡对,使之相当于升力的作用。有稳定板断面前端和尾部的旋涡体积增大... 详细信息

通过CFD数值模拟以及PIV风洞试验研究了中央稳定板对矮寨桁架梁悬索桥断面绕流的细观作用机理。CFD数值模拟表明中央稳定板促进了在桥面中央附近形成位于上下桥面的旋涡对,使之相当于升力的作用。有稳定板断面前端和尾部的旋涡体积增大,进而使桥梁断面在颤振中的竖向自由度参与作用增强。PIV流迹显示气流在中央稳定板的背风侧形成了漩涡,在模型尾部同样有旋涡的形成,进一步验证了CFD数值模拟的正确性。

关键词：颤振气动措施中央稳定版 PIV CFD

面向协作机械臂的10 kV配网带电作业安全距离研究及绝缘设计

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高电压技术 2023年第9期49卷 3936-3945页

作者：余光凯刘庭刘凯肖宾徐善军中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室武汉430074 国网电力科学研究院有限公司南京211106

机器人等智能化设备辅助或代替人工开展带电作业是未来技术发展的必然趋势。针对基于6轴协作臂和绝缘斗臂车架构的10 kV配网带电作业机器人,该文采用惯用法进行绝缘配合,确定了机器人带电作业的绝缘耐受水平;开展了机器人作业典型空气... 详细信息

机器人等智能化设备辅助或代替人工开展带电作业是未来技术发展的必然趋势。针对基于6轴协作臂和绝缘斗臂车架构的10 kV配网带电作业机器人,该文采用惯用法进行绝缘配合,确定了机器人带电作业的绝缘耐受水平;开展了机器人作业典型空气间隙的击穿特性及绝缘防护材料的层向及沿面绝缘性能试验研究,提出了10 kV系统带电作业机器人的安全设计要求及绝缘结构。试验得到:机器人主绝缘操作冲击电压耐受水平不应低于相对地45.1 kV(峰值)、相间66.4 kV(峰值),辅助绝缘的工频电压耐受水平不应低于15.2 kV(有效值),最小电气距离为相对地8.8 cm、相间13.0 cm,以某款自主接引流线作业机器人为例,推荐的最小安全距离不小于0.2 m。采用“体–臂–腕”三重绝缘防护方案,机械臂绝缘厚度不宜小于1 mm,关节转动部分的重合距离不宜小于3 cm,设计了适用于6轴协作臂关节灵活移动的双层绝缘和槽式叠接结构。试验结果表明,研制的绝缘护层和绝缘连接件满足10 kV系统带电作业的绝缘性能要求。

关键词： 10 kV配电网带电作业机器人协作机械臂绝缘配合安全距离防护设计

非线性有限元法在出线装置复合绝缘结构电场计算中的应用

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电力自动化设备 2020年第4期40卷 218-224页

作者：张施令国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123

极性反转是换流变压器出线结构复合绝缘的一种特殊工作状态,极性反转时由于空间电荷作用可导致绝缘介质内部及界面处电场畸变。另一方面,绝缘介质电性能参数是温度的函数,因此温度梯度导致的电性能参数改变同样会影响绝缘结构在极性反... 详细信息

极性反转是换流变压器出线结构复合绝缘的一种特殊工作状态,极性反转时由于空间电荷作用可导致绝缘介质内部及界面处电场畸变。另一方面,绝缘介质电性能参数是温度的函数,因此温度梯度导致的电性能参数改变同样会影响绝缘结构在极性反转过程中的瞬态电场分布。基于此,为了较准确地模拟复合绝缘结构在考虑温度分布条件下的极性反转瞬态电场,提出应用非线性有限元法对以上2种瞬态电场影响因素进行耦合分析。首先研究了油浸纸复合绝缘体系电性能参数与温度的关系;然后详细介绍了基于非线性有限元法的瞬态电场计算流程,并通过双层同轴复合绝缘结构模型验证了其有效性;最后对实际换流变压器出线装置的油纸-环氧浸渍典型复合绝缘结构建立了二维轴对称仿真计算模型,在考虑材料非线性的条件下对其极性反转瞬态电场变化过程进行了仿真分析。计算结果表明传统模拟方法与考虑材料非线性时的结果存在较大差异,且极性反转过程中复合绝缘结构易出现畸变严重的局部高场强区。

关键词：换流变压器极性反转换流变压器出线结构复合绝缘非线性有限元法瞬态电场

宝珠寺水电站^(#)3机组转轮裂纹原因分析及处理

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水电能源科学 2021年第11期39卷 184-186,183页

作者：许永强李林伟张恒华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030

针对宝珠寺水电站^(#)3机组转轮裂纹问题,系统分析了该机组转轮裂纹产生原因,发现转轮材料性能降低、机组空载及低负荷运行时间长和转轮设计及制造工艺落后是转轮裂纹产生的主要原因,制定了相应处理方案,处理后检查机组转轮修复效果良好。

关键词：转轮裂纹宝珠寺水电站处理方案安全运行