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高压断路器用CuW触头材料研究进展

高压电器 2024年第8期60卷 63-76页

作者：贺小瑞韩金儒刘伟王亚锋杨伟卫西安西电高压开关有限责任公司西安710000

CuW合金已作为触头材料被广泛用作高压SF6断路器和气体绝缘组合电器中,其抗侵蚀性能决定着开关设备的使用寿命。CuW触头材料主要的制备工艺包括熔渗法和粉末烧结法,最新的研究进展发现熔渗CuW合金的关键点在于W骨架的连接强度,而液相烧... 详细信息

CuW合金已作为触头材料被广泛用作高压SF6断路器和气体绝缘组合电器中,其抗侵蚀性能决定着开关设备的使用寿命。CuW触头材料主要的制备工艺包括熔渗法和粉末烧结法,最新的研究进展发现熔渗CuW合金的关键点在于W骨架的连接强度,而液相烧结CuW合金的关键在于熔融Cu与W颗粒之间的润湿性,明确了两种工艺的研究方向;对基于铝热还原工艺制备CuW合金的研究进行概述,提出思路是进行前驱体的烧结,降低反应物的活化能,从而促进自蔓延反应的进行;同时总结了目前CuW合金的改性研究在于增强相的添加和变形加工,旨在对工业上技术改进提供指导,但如何更好地应用于工业上仍需要一定时间的探索;最后着眼于弧触头的整体研究,明确CuW和CrCu之间的结合强度是弧触头整体材料的关键因素,也对后续整体材料的改进与发展提供新的方向。

关键词： CuW触头材料熔渗法烧结法铝热还原 CuW/CrCu整体材料

交流罐式洁净空气绝缘开关设备中弹簧触指及三相母线的发热功率计算和分析

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高压电器 2024年第2期60卷 85-93页

作者：辛昭昭马平陈志彬元复兴刘景博西安高压电器研究院股份有限公司西安710077 上海西电高压开关有限公司上海201712

罐式洁净空气绝缘开关设备是理想的环保开关升级解决方案,相较于箱式结构产品,其绝缘性能更优,但是其大电流发热温升问题仍较为突出。文中结合一种40.5 kV罐式洁净空气绝缘充气柜产品,从降低发热功率角度对其弹簧触指电连接和三相母线... 详细信息

罐式洁净空气绝缘开关设备是理想的环保开关升级解决方案,相较于箱式结构产品,其绝缘性能更优,但是其大电流发热温升问题仍较为突出。文中结合一种40.5 kV罐式洁净空气绝缘充气柜产品,从降低发热功率角度对其弹簧触指电连接和三相母线进行了建模和比较计算。采用有限元法建立了一种V字形弹簧触指电连接模型,计算了交变电磁场对并联触指分流的影响,比较了双弹簧触指和单弹簧触指的通流和功耗差异,量化计算了触指材料对发热的影响,确认了一种优选的钴青铜双触指电连接方案。通过建立三相母线的三维电磁场模型,研究了集肤效应和邻近效应对三相导体发热功率的影响,比较了可选的铝合金材料,确认选用一种高导电铝合金空心导体作为优选的设计方案,并计算比较了母线导体的交流电阻和直流电阻差异。文中所得结论和建模仿真方法,对交流大电流环保电器产品的触指及导体设计具有指导意义。

关键词：弹簧触指三相母线交变电磁场发热功率仿真分析

不同位置的金属微粒对GIS隔离开关电场的影响分析

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高压电器 2024年第8期60卷 113-119页

作者：沈丰慧高洋陈宇新东北电气集团高压开关有限公司沈阳电力科技开发分公司沈阳110025

隔离开关作为GIS的重要组成部件,如果有金属微粒等异物存在,将对隔离开关的绝缘性能产生影响。因此,计算GIS隔离开关带金属微粒时的电场分布至关重要。文中采用三维有限元分析计算方法对隔离开关无金属微粒和不同位置带金属微粒两种工... 详细信息

隔离开关作为GIS的重要组成部件,如果有金属微粒等异物存在,将对隔离开关的绝缘性能产生影响。因此,计算GIS隔离开关带金属微粒时的电场分布至关重要。文中采用三维有限元分析计算方法对隔离开关无金属微粒和不同位置带金属微粒两种工况进行了电场强度计算。对比计算结果可知,屏蔽罩表面附着金属微粒所产生的电场畸变最为严重,绝缘拉杆表面和SF6气体中的金属微粒也会大大增加场强值,导致隔离开关极易放电。基于电场分析所得的计算结果,文中对隔离开关的生产和安装提出了合理的建议。

关键词：隔离开关金属微粒有限元法电场强度

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几起典型电力系统谐振案例分析

高压电器 2024年第8期60卷 282-292页

作者：刘根根李英张向阳常越孟珍政唐华超李晓猛特变电工中发上海高压开关有限公司上海201401 特变电工衡阳变压器有限公司湖南衡阳421007

文中详细分析了几起电力系统谐振典型案例,总结了系统谐振产生的条件,以及在系统谐振期间反映在GIS设备上产生的多种异常特征,并分析了如何通过观察这些异常现象迅速做出定性判断,从而采取正确有效手段消除隐患,避免设备损坏,保证系统... 详细信息

文中详细分析了几起电力系统谐振典型案例,总结了系统谐振产生的条件,以及在系统谐振期间反映在GIS设备上产生的多种异常特征,并分析了如何通过观察这些异常现象迅速做出定性判断,从而采取正确有效手段消除隐患,避免设备损坏,保证系统安全运行。同时文中对后续采取的抑制谐振措施也进行了详细的论述说明,为提高电力系统稳定运行和避免谐振故障提供参考。

关键词：电力系统谐振案例措施

配网环保气体环网柜设备局部放电检测技术研究

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仪器仪表用户 2024年第10期31卷 7-9页

作者：郭坚定刘朝根格雷诺(厦门)开关有限公司

针对环网柜设备局部放电信号微弱且易受多因素影响导致检测灵敏度低的问题，本研究提出一种配网环保气体环网柜设备局部放电检测技术。采用罗氏线圈传感器，结合信号放大、A/D转换和数字信号处理技术，通过三层小波包分解与变分模态分... 详细信息

针对环网柜设备局部放电信号微弱且易受多因素影响导致检测灵敏度低的问题，本研究提出一种配网环保气体环网柜设备局部放电检测技术。采用罗氏线圈传感器，结合信号放大、A/D转换和数字信号处理技术，通过三层小波包分解与变分模态分解技术，有效提取并去噪局部放电信号。利用加权模糊C均值聚类算法与支持向量机，识别不同放电模式。实验证明，该技术能显著提升局部放电检测的灵敏度。

关键词：配网环保气体环网柜局部放电放电检测技术

基于大数据分析的配网环保型成套设备局放检测方法

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电气技术与经济 2024年第10期 396-399页

作者：刘朝根郭坚定格雷诺(厦门)开关有限公司

由于环保型成套设备在我国配网中用量巨大,一旦出现局部放电现象不仅威胁设备正常运行,而且影响配网供电质量,提出基于大数据分析的配网环保型成套设备局放检测方法。采集并预处理配网环保型成套设备的电压和电流等局部放电信号,从局放... 详细信息

由于环保型成套设备在我国配网中用量巨大,一旦出现局部放电现象不仅威胁设备正常运行,而且影响配网供电质量,提出基于大数据分析的配网环保型成套设备局放检测方法。采集并预处理配网环保型成套设备的电压和电流等局部放电信号,从局放信号中提取出局部放电的偏斜度、陡峭度等统计特征参数,基于大数据分析技术挖掘特征参数和局放模式之间的关联规则,识别出当前局部放电模式,完成配网环保型成套设备局放检测。实验结果表明,设计方法在配网环保型成套设备不同局放模式的检测中具有较高的准确性和稳定性,有望在实际应用中发挥重要作用。

关键词：大数据分析配网环保型成套设备局部放电检测方法

真空灭弧室CuCr触头抗电弧烧蚀和抗熔焊研究与改进

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高压电器 2024年第8期60卷 1-10,28页

作者：赵启韩金儒刘伟张延超中国西电电气股份有限公司西安710000 西安西电高压开关有限责任公司西安710000

CuCr触头材料的抗烧蚀和抗熔焊性是影响真空灭弧室寿命的重要因素。文中以CuCr触头材料在真空电弧下的烧蚀为立足点,对烧蚀过程和机理进行叙述,并从CuCr触头的微观组织以及真空灭弧室的磁场类型论述影响CuCr触头烧蚀的相关机理。同时指... 详细信息

CuCr触头材料的抗烧蚀和抗熔焊性是影响真空灭弧室寿命的重要因素。文中以CuCr触头材料在真空电弧下的烧蚀为立足点,对烧蚀过程和机理进行叙述,并从CuCr触头的微观组织以及真空灭弧室的磁场类型论述影响CuCr触头烧蚀的相关机理。同时指出抗熔焊性能与触头材料的抗拉以及热导率等因素有关。最后从表面改性和合金化角度总结了提高触头抗烧蚀的研究进展,并总结改进触头抗烧蚀性能的研究方向。

关键词： CuCr触头材料真空灭弧室抗电弧烧蚀性抗熔焊性磁场类型表面改性合金化

基于NSGA-Ⅱ算法的GIS隔离开关盆式绝缘子电场分布和机械性能综合优化

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高电压技术 2024年

作者：张维凯孙强葛延鹏甲宗庆谭文高文胜山东泰开高压开关有限公司清华大学电机工程与应用电子技术系

为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸... 详细信息

为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状进行了参数化重构，进而构建了考虑机械强度和电场分布的双目标优化模型，并基于非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现了盆式绝缘子的结构优化，得到了盆式绝缘子在不同机械强度指标下的最优电场分布及对应结构。最终实现优化后的盆式绝缘子凹面和凸面的沿面场强最大值和盆体的最大应力值均在许用值内，凹面和凸面的最大场强相比于原结构分别下降11.63%和12.87%，此时机械性能裕度为1.11，相比于原结构仅下降了2.93%。该优化方法可在满足绝缘子机械强度的基础上有效改善绝缘子表面电场分布，对隔离开关内盆式绝缘子的结构优化设计具有重要意义。

关键词：盆式绝缘子有限元法电场分布机械强度多目标优化 NSGA-Ⅱ算法

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-种用于断路器的电动升降装置受力特性分析

现代制造技术与装备 2024年第10期60卷 80-83页

作者：张世汉厦门ABB开关有限公司厦门361100

介绍了一种电动升降机构,用于垂直升降断路器的省力操作,实现利用电机驱动剪叉机构自动实现断路器的平稳升降,有效提高了操作效率及安全性。通过简化机构,对主要零部件进行受力分析,计算机构传动比,然后使用SolidWorks Simulation对关... 详细信息

介绍了一种电动升降机构,用于垂直升降断路器的省力操作,实现利用电机驱动剪叉机构自动实现断路器的平稳升降,有效提高了操作效率及安全性。通过简化机构,对主要零部件进行受力分析,计算机构传动比,然后使用SolidWorks Simulation对关键结构进行静力学仿真,分析主要结构部件在极限位置承受载荷后的静应力,为关键零部件的设计校验及电机选型及控制奠定理论基础。

关键词：断路器升降机构剪叉受力分析