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天山—中州特高压直流输电工程投运后河南电网主变直流偏磁分析及抑制

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高电压技术 2017年第2期43卷 611-618页

作者：董曼玲姚帅郭磊丁国君寇晓适张科国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052 黄河勘测规划设计有限公司郑州450003

±800 kV天山—中州(简称天中)特高压直流输电工程投运后,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,很大的入地电流就会对河南电网产生不利影响。为此,结合河南电网实际运行情况,建立了河南电网直流偏磁分析模型,分析了主变直流偏磁... 详细信息

±800 kV天山—中州(简称天中)特高压直流输电工程投运后,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,很大的入地电流就会对河南电网产生不利影响。为此,结合河南电网实际运行情况,建立了河南电网直流偏磁分析模型,分析了主变直流偏磁分布特性,并结合现场实测,制定了河南电网直流偏磁分级防护治理方案,研制了带可靠返回系统的电容型直流抑制装置并挂网运行。研究结果表明:直流偏磁电流的大小主要受地表电位分布的影响,同时还受变电站间距离及出线数量的影响,需特别关注站间距离远、出线数量少的变电站直流偏磁问题;应对直流偏磁超标的变电站进行治理,同时对受直流偏磁影响显著的变电站加强直流偏磁监测;所研制的带可靠返回系统的电容型直流抑制装置,实现了控制系统断电时旁路保护的可靠动作,有效地治理了220 kV明河变电站直流偏磁超标的问题,确保了河南电网的安全可靠运行。这些研究结果有效地解决了天中特高压直流输电工程投运对河南电网主变直流偏磁的影响。

关键词：特高压直流直流偏磁分级防护抑制措施电容型直流抑制装置可靠返回系统

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基于惯性传感器的输电线路舞动信号处理技术

振动与冲击 2023年第19期42卷 49-57,78页

作者：胡涛申立群雷鹏张博董伟锋刘梦瑶哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院哈尔滨150001 国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052

为了实现对输电线路舞动特征参数的准确辨识,提出一种基于六轴惯性传感器的舞动信号处理算法。根据捷联惯导理论,设计了舞动信号解算框架;利用舞动三自由度模型,进行反演与姿态解算;通过建立惯性传感器加速度与陀螺仪误差模型,对确定性... 详细信息

为了实现对输电线路舞动特征参数的准确辨识,提出一种基于六轴惯性传感器的舞动信号处理算法。根据捷联惯导理论,设计了舞动信号解算框架;利用舞动三自由度模型,进行反演与姿态解算;通过建立惯性传感器加速度与陀螺仪误差模型,对确定性误差采用无定向快速标定算法进行标定补偿;采用小波阈值去噪算法对环境白噪声进行去噪,确定最佳小波基函数及阈值选取原则;采用两向不水平度测定俯仰角与横滚角来计算初始四元数进行姿态更新,实现舞动幅值和舞动频率辨识算法。在实验室环境下,利用单摆运动模拟实际舞动信号,经信号处理后,较好的实现了对舞动特征参数的辨识,解算结果舞动幅值误差最大为3.58%,频率误差最大为3.67%。

关键词：惯性传感器输电线路舞动信号处理小波阈值去噪误差处理

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湍流尺度内风场的水平向空间相关性研究

建筑结构学报 2016年第1期37卷 77-84页

作者：楼文娟段志勇张少锋卢明吕中宾浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室河南郑州450002

基于2 616 h的风场实测脉动风速数据,研究了风场的水平向风速空间相关函数,提出了湍流尺度内的相关函数模型。结果表明:空间相关性的强弱与风向角、空间间距和平均风速密切相关。对不同风向角、空间间距和平均风速的空间相关函数曲线进... 详细信息

基于2 616 h的风场实测脉动风速数据,研究了风场的水平向风速空间相关函数,提出了湍流尺度内的相关函数模型。结果表明:空间相关性的强弱与风向角、空间间距和平均风速密切相关。对不同风向角、空间间距和平均风速的空间相关函数曲线进行最小二乘法非线性拟合,确定了各曲线的衰减指数,纵向衰减指数与纵向空间间距和平均风速之比的1/2次方成正比,横向衰减指数与横向空间间距平方和平均风速之比成正比。在此基础上,建立了纵向、横向和混合向空间相关函数模型,并与现有的模型进行了对比。在湍流尺度内,Davenport模型计算值明显高估于实际风场的水平空间相关函数值,Schlez模型和Irwin模型计算值均大于实际风场的横向空间相关函数值,而文中提出的模型计算值与实际风场的水平空间相关函数值吻合较好,能有效预测脉动风速的水平空间相关性。

关键词：风场风向角空间间距平均风速现场实测水平空间相关性

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典型覆冰导线脉动气动力特性及风偏响应

浙江大学学报（工学版） 2017年第10期51卷 1988-1995页

作者：楼文娟罗罡杨晓辉卢明浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 国网河南省电力公司电力科学研究院输电线路舞动防治技术重点实验室河南郑州450052

为了研究冰风工况下导线的风偏响应特性,通过刚性模型高频天平测力风洞试验,测定D形和新月形覆冰导线气动力的平均值和脉动值,获得两类覆冰导线的气动力系数随风攻角的变化规律,验证了覆冰导线顺风向脉动风荷载的准定常假定.利用频域计... 详细信息

为了研究冰风工况下导线的风偏响应特性,通过刚性模型高频天平测力风洞试验,测定D形和新月形覆冰导线气动力的平均值和脉动值,获得两类覆冰导线的气动力系数随风攻角的变化规律,验证了覆冰导线顺风向脉动风荷载的准定常假定.利用频域计算方法,研究两类覆冰导线的风偏特性.从覆冰导线气动力和风偏特性两方面对我国规范相关规定的合理性进行研究.结果表明,覆冰导线气动力受覆冰形状和风攻角的影响很大;D形覆冰导线在某些风攻角工况下的风偏响应接近大风工况下的裸导线;我国现行输电线路设计规范忽略覆冰形状和风攻角等因素对导线气动力的影响,对导线的阻力系数取单一值,这种规定不尽合理;采用规范风荷载计算得到的覆冰导线风偏响应在大多数工况下偏小.

关键词：覆冰导线气动力冰风工况风偏频域法

强降雨条件下空气间隙长波前操作冲击放电特性

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高电压技术 2018年第12期44卷 3888-3895页

作者：胡建林石璧杨晓辉杨洪椿钟睿李洋洋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 国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052

超、特高压输电线路风偏设计中,空气间隙的操作冲击放电特性是操作过电压等值风速选取的重要依据,现有研究主要集中在标准操作冲击电压的放电特性,强降雨条件下长波前空气间隙操作放电特性研究涉及较少。为此,在实验室模拟强降雨环境,对... 详细信息

超、特高压输电线路风偏设计中,空气间隙的操作冲击放电特性是操作过电压等值风速选取的重要依据,现有研究主要集中在标准操作冲击电压的放电特性,强降雨条件下长波前空气间隙操作放电特性研究涉及较少。为此,在实验室模拟强降雨环境,对3种间隙长度、4种降雨强度和4种雨水电导率下导线–杆塔和棒–板空气间隙的1000μs长波前正极性操作冲击放电特性U50进行了试验研究,结果表明,在所试验的条件范围内,强降雨条件下棒–板空气间隙U50最大降低了11.2%,导线–杆塔空气间隙U50最大降低了7.45%;棒–板空气间隙U50因雨水电导率变化最大降低3.32%,导线–杆塔间隙最大降低1.94%。对棒–板和导线–板空气间隙存在悬浮雨滴的静电场仿真计算表明,降雨强度越大则雨滴尺寸越大,空气间隙电场畸变越严重,且雨滴使棒–板间隙的电场畸变程度大于导线–板间隙。

关键词：空气间隙长波前操作冲击电压放电特性降雨强度雨水电导率

110 kV染污支柱绝缘子人工覆雪耐压试验研究

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高电压技术 2018年第9期44卷 2792-2798页

作者：胡建林杨洪椿石璧李清李洋洋钟睿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 国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052

融雪期间染污覆雪支柱绝缘子的电气绝缘性能大大降低,可能威胁到变电站或换流站的安全运行。为此在人工气候室内对4种110 kV支柱绝缘子进行了预染污人工覆雪交流闪络试验研究,比较了不同伞型支柱绝缘子的覆雪情况,分析了覆雪前预染污程... 详细信息

融雪期间染污覆雪支柱绝缘子的电气绝缘性能大大降低,可能威胁到变电站或换流站的安全运行。为此在人工气候室内对4种110 kV支柱绝缘子进行了预染污人工覆雪交流闪络试验研究,比较了不同伞型支柱绝缘子的覆雪情况,分析了覆雪前预染污程度对支柱绝缘子覆雪闪络电压的影响和染污支柱绝缘子的覆雪闪络路径,以及加装增爬裙对雪闪电压的影响。研究结果表明：支柱绝缘子的50%雪闪电压U50随覆雪前预染污污秽度的增加而降低,并呈负幂指数关系;污秽影响特征指数a受到伞型结构的影响;覆雪支柱绝缘子表面的局部电弧总是沿着绝缘子背风侧发展,并最终完成全面闪络;轻污秽条件下,加装增爬裙可将染污支柱绝缘子的覆雪闪络电压提高约60%;加装增爬裙支柱绝缘子的雪闪电压主要受爬电距离和污秽度的影响。

关键词：支柱绝缘子污秽度人工覆雪雪闪电压伞型结构增爬裙

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特高压输电线路防舞装置的应用仿真

高电压技术 2016年第12期42卷 3830-3836页

作者：向玲任永辉卢明张博魏建林华北电力大学机械工程系保定071000 国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052 国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052

为保障特高压输电线路安全可靠运行,以郑州尖山真型输电线路试验基地特高压8分裂试验段为基础,开展了特高压输电线路防舞装置应用的仿真研究。首先建立了特高压8分裂线路和相地间隔棒的有限元模型,对8分裂线路模型进行气动激励和舞动时... 详细信息

为保障特高压输电线路安全可靠运行,以郑州尖山真型输电线路试验基地特高压8分裂试验段为基础,开展了特高压输电线路防舞装置应用的仿真研究。首先建立了特高压8分裂线路和相地间隔棒的有限元模型,对8分裂线路模型进行气动激励和舞动时程分析,并对比相地间隔棒安装前后系统模型的响应情况;分析了相地间隔棒在不同预紧力、不同安装方式下的防舞动效果。仿真结果表明:安装相地间隔棒后,档距中点最大峰峰值较未安装时缩小了62%,动张力标准差减小了77.5%,舞动被明显抑制;同时,适当提高相地间隔棒的预紧力、配合一定预紧力逆风向与导线连接能够使相地间隔棒起到更好的舞动抑制效果。

关键词：特高压输电线路舞动气动激励相地间隔棒防舞仿真

500 kV水平布置输电线路相地间隔棒防舞仿真分析

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高电压技术 2017年第7期43卷 2349-2354页

作者：卢明任永辉向玲张博魏建林国网"输电线路舞动防治技术"重点实验室郑州450052 国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052 华北电力大学机械工程系保定071000

相地间隔棒是一种新型的输电线路防舞装置,针对500 kV水平布置线路舞动防治的现状,展开了500 kV水平布置输电线路和相地间隔棒防舞的仿真研究。建立了单档500 kV水平布置输电线路和相地间隔棒的有限元模型;模拟导线舞动时程,分析了500 k... 详细信息

相地间隔棒是一种新型的输电线路防舞装置,针对500 kV水平布置线路舞动防治的现状,展开了500 kV水平布置输电线路和相地间隔棒防舞的仿真研究。建立了单档500 kV水平布置输电线路和相地间隔棒的有限元模型;模拟导线舞动时程,分析了500 kV水平布置线路的舞动特性;从线路舞动过程中的位移、轨迹以及张力等方面对比了安装相地间隔棒前后线路的舞动响应。分析结果表明:舞动对线路的危害极大,安装相地间隔棒能够大幅降低舞动幅值,减轻张力波动,对500 kV水平布置线路起到明显的抑舞作用。

关键词：输电线路舞动水平布置张力位移相地间隔棒

哈郑特高压直流负极线路上U70BL型绝缘子自然积污规律

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高电压技术 2016年第2期42卷 557-563页

作者：卢明李瑶琴李黎张建辉戴玲马德英国网河南省电力公司电力科学研究院国网输电线路舞动防治技术重点实验室郑州450052 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 国网河南省电力公司检修公司郑州450052

为了研究哈密—郑州±800 k V特高压直流(UHVDC)负极线路绝缘子的自然积污规律,在该线路河南段上选取了8基杆塔,在每基杆塔上的负极线路悬垂联板下方悬挂标准型悬式瓷绝缘子U70BL(原XP-70型绝缘子),并在相同高度悬挂不带电绝缘子串。经... 详细信息

为了研究哈密—郑州±800 k V特高压直流(UHVDC)负极线路绝缘子的自然积污规律,在该线路河南段上选取了8基杆塔,在每基杆塔上的负极线路悬垂联板下方悬挂标准型悬式瓷绝缘子U70BL(原XP-70型绝缘子),并在相同高度悬挂不带电绝缘子串。经过冬季采暖期的积污后,测试并分析所有试验绝缘子上、下表面的盐密(ESDD)和灰密(NSDD)。结果表明,负极线路上的试验绝缘子表面灰密大于盐密,整体平均灰盐比为3.06。其上表面盐密约为下表面盐密的0.27倍,上表面灰密约为下表面灰密的0.58倍。负极线路上的带电绝缘子与不带电绝缘子的平均盐密比(带电积污系数)为1.26;而带电与不带电绝缘子上表面平均灰密比为0.82,下表面平均灰密比约为1,即±800 k V特高压直流负极线路绝缘子与不带电绝缘子的下表面灰密无明显差异。

关键词：自然积污 ±800 k V输电线路哈郑直流线路负极线路灰盐比带电积污系数