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抢鲜看｜《电气技术》2021年第12期目次及摘要
中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。
研究与开发
基于Ansys的干式变压器振动特性分析
作者：吴文杰；曹云峰；孙国歧；魏晓宾；李征
摘要：变压器长期工作在异常工况下,会导致其机械结构发生损坏,影响安全生产。干式变压器无法设置瓦斯保护,因而通过振动信息监测变压器运行状态是一种可取的方法。本文建立干式变压器的电-磁-机耦合模型,利用Ansys Workbench仿真软件对SCB型干式变压器在二次绕组发生短路及存在直流偏磁工况下的振动情况进行仿真;通过有限元分析,提取不同工况下变压器的振动特征,为变压器的故障诊断和运行寿命分析提供依据。
高压直流输电线路行波色散及行波测距研究
作者：陈玉林；张杰；黄涛；张建锋
摘要：针对长距离高压直流输电线路行波色散影响行波测距精度的问题,对某±800kV直流线路的行波色散现象进行仿真研究,得到10~3000km传输距离对应的电压行波和电流行波的色散波形,分析行波色散对行波测距的影响。为准确标定色散行波的波头到达时刻并准确修正行波波速,本文提出一种在时域标定行波波头时刻的方法,仿真分析不同传输距离时的“距离-时间偏差”曲线和“距离-等效波速”曲线。基于波速曲线采用多次迭代的方式进行行波测距,可实现高精度的直流线路行波测距。采用对装置样机进行波形回放的方式对本文所提方法进行试验验证,结果表明该方法的测距精度满足工程应用需求。
轨道交通车辆用电缆绝缘材料热老化寿命评估方法
作者：王春锋；周佳龙；王宏峰；梁斌；韩志东
摘要：本文研究轨道交通车辆用低烟无卤阻燃电缆材料的老化特性,并评价电缆在服役过程中绝缘材料的可靠性。以低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料（HFFRPO）为研究对象,采用常规热老化寿命评估方法获得热老化的基础数据,用Boltzmann模型对热老化数据进行拟合并推导力学性能参数变化至50%时的时间参数,以此为依据拟合出老化寿命曲线。此外,利用差式扫描量热法（DSC）获得活化能计算HFFRPO材料的老化寿命。研究结果显示,以抗拉强度为依据推导出的老化寿命小于按断裂伸长率为依据推导的寿命;起始氧化活化能随材料的老化程度不同而发生变化,通过DSC获得的活化能不适宜用来推导材料的老化寿命,但可作为材料老化状态的重要参考指标。
基于Matlab的励磁系统参数辨识与评价
作者：杨玲；戴文波
摘要：本文基于Matlab搭建发电机励磁系统模型,将励磁调节器的实测采样数据导入模型,利用遗传算法、粒子群算法和灰狼算法对励磁系统参数进行识别,结合机组性能状态评价指标,实现对励磁系统健康状况的评价。
基于DBSCAN二次聚类的配电网负荷缺失数据修补
作者：蔡文斌；程晓磊；王鹏；王渊
摘要：电力负荷属于具有时间序列特性的数据,依据数据固有的规律性和波动性特征,修补由于各种因素而缺失的负荷数据,可为电力系统研究和实验结果的有效性和可预测性奠定基础。本文首先提出基于密度的含噪声应用空间聚类（DBSCAN）二次聚类的方法;其次,提出针对配电网负荷数据的负荷属性相似度,在此基础上进一步提出负荷记录综合相似度;然后,依据DBSCAN二次聚类方法的负荷类别结果和所得负荷记录综合相似度,匹配相似度最大的数据类别,并依据该类别的记录信息对所缺失数据进行修补;最后,采用算例分析证明所提方法的有效性和正确性。
基于振动信号的气体绝缘金属封闭输电线路局部放电诊断方法
作者：陈轩；王立宪；朱超；马宏忠
摘要：为对气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）局部放电缺陷进行识别与诊断,本文提出一种基于1.5维能量谱与粒子群优化极限学习机（PSO-ELM）的局部放电缺陷诊断方法。首先,通过计算局部放电引起的GIL异常振动信号的1.5维能量谱,得到不同类型放电情况的能量波动特征;其次,构建PSO-ELM模型,以1.5维能量谱作为特征量对GIL局部放电故障进行识别与诊断;最后,通过不同方法的对比,验证该方法的优越性,为GIL在输配电系统中的安全、稳定运行提供依据。
基于PCS—9550直流控制保护平台的板卡检测系统研制
作者：唐俊；王杨正；王永平；邹强
摘要：针对现有板卡检测系统的不足,本文设计开发一种基于PCS—9550直流控制保护平台的板卡检测系统。以降低造价、节约空间为约束条件,对控制保护主机单元、分布式IO单元和电子式互感器测量单元三部分装置所含板卡进行归类,给出每类板卡的检测原理并开发检测软硬件。最后以某±800kV特高压直流输电工程的典型板卡为例进行试验,结果表明,该系统能快速准确地检测该工程中基于PCS—9550平台的各类型板卡,可以为换流站现场的运维工作和科研单位的仿真系统提供支撑。
配电网供电指挥服务智能辅助系统研究及应用
作者：吴刚；陈江雨；曹漾；李培强；黄际元
摘要：针对目前配电网系统工单接派方式存在人工操作工作量大、派发工单延时率高、工单流转系统多等问题,开发供电指挥服务智能辅助系统,实现抢修和非抢修工单的派发流转。该辅助系统操作简单,运行可靠,适用性强,扩展性好,提升了现有供电指挥中心坐席系统的智能化水平,完善了工作流程,简化了繁杂的后期业务工作,为用户提供优质供电服务,对实现智能电网的战略目标具有十分积极的作用。
技术与应用
一起110kV电容式电压互感器二次零序电压异常波动故障分析
作者：韩慕尧；罗皓文；刘傲洋；廖玄；望开新
摘要：本文针对一起110kV电容式电压互感器二次零序电压异常波动故障进行分析,通过查看现场故障录波波形、检查二次电压回路、电压互感器本体状况,最终查明故障原因是电压互感器末端N端子与开口三角绕组（二次零序电压回路）之间绝缘击穿,电压互感器一次侧产生的放电电流在开口三角绕组中流通,从而引起二次零序电压异常波动。最后,针对本起事件所暴露出的问题,提出关于二次设备日常巡视工作的思考及建议。
断路器弹簧操动机构分/合闸弹簧的状态诊断
作者：郭博文；李楠；李松原；李琳；赵聪
摘要：为保证断路器弹簧操动机构的安全可靠运行,本文提出一种针对弹簧操动机构分/合闸弹簧的状态诊断方法。通过分析弹簧在断路器储能过程和分/合闸动作过程中的动作特性,提取储能过程中电机有效输出功和分/合闸过程中的动作速度作为诊断弹簧性能的特征参数,分析阐述基于对特征参数判断的分/合闸弹簧状态诊断流程,设计分/合闸弹簧状态诊断系统,并结合CT20弹簧操动机构对该方法进行验证。通过对新旧分/合闸弹簧进行对比实验,证明所提出的分/合闸弹簧状态诊断方法简单、准确,具有良好的诊断效果。
核电厂辅助电源系统铁磁谐振分析及处理
作者：冯玉辉；高超
摘要：某核电厂中压电气系统为6.6kV中性点不接地系统,以该电厂实际发生的一起辅助电源系统铁磁谐振实例出发,通过建模计算,剖析在外部因素的激发下电压互感器发生铁磁谐振的根本原因,并制定相应的预防措施,为核电厂安全可靠运行提供有力的外电源保障。
大型燃气轮发电机组保护关键技术研究
作者：钟守平；王洪林；陈佳胜；陈俊
摘要：本文针对我国大型燃气轮发电机组保护配置现状,结合DL/T 1505—2016《大型燃气轮发电机组继电保护装置通用技术条件》,就燃气轮机的定子单相接地保护、定子绕组匝间保护、负载换相型变频器（LCI）直流接地保护、主变差动保护和变频算法的关键技术进行研究,以求有效保障燃气轮机的安全稳定运行,规范大型燃气轮发电机组保护配置并指导现场技术改造。
基于0.4kV移动式并机并网装置的应急电源车应用新方式
作者：吴亚盆；穆宜；郭子强
摘要：针对低压应急电源车在实际应用中不具备并网功能,在接入及退出过程中很可能迫使用户经历多次短时间停电的问题,本文研制一种0.4kV移动式并机并网装置,可使应急电源车实现不停电接入或退出用户侧母排,用于市电掉电或用户变压器等设备检修时不停电带接用户等场景,从而提高市区配电网供电可靠性、增加供电量,进一步提升公司经营效益及社会形象。
基于故障录波回放的智能变电站保护测试技术研究
作者：李涵；宋宇；楚皓翔
摘要：近年来,智能变电站进一步改良优化,继电保护智能化、标准化的思路应运而生。随着技术规范的不断完善和统一,智能变电站保护在测试方法和通信形式上较以往发生了很大改变,大量检测工作需要在工厂内进行,而继电保护常规检测方法无法满足工厂化大规模检测需求,这给智能变电站保护测试工作带来了新的挑战。针对上述问题,本文研究现有的智能变电站保护检测技术,分析采用故障录波文件回放的检测实验较常规动/静模检测实验的优点,设计了一套适用于不同录波装置的录波文件解析流程。此外,为了满足不同类型智能变电站保护装置采用故障录波文件回放进行检测的需求,研究了三种同步回放技术并分析其具体适用范围。
某选煤厂低压配电管理系统的设计与实现
作者：刘建；白雪梅；于大伟
摘要：在智慧选煤厂建设加速推进的背景下,建设基于工业以太网的数字化配电管理系统势在必行。本文选用支持Modbus/TCP协议的智能电气设备,搭建从智能电气设备到配电管理系统的一体化工业以太网平台,实现数据高速传输。低压配电管理系统不仅具有“遥测、遥控、遥信、遥调”功能,还具有停送电审批、能耗统计、设备维护、报警与事件、操作记录等管理功能。
变电站直流负荷分级及管控方法研究
作者：李亮玉
摘要：随着变电站内直流设备增加,蓄电池容量配置越来越大。为减少直流蓄电池容量配置,以及在交流全部失电情况下,优先保证重要直流负荷供电,本文提出变电站内直流负荷分级原则,将全站负荷分为3级,针对不同级别负荷,给出具体管控实施方法。经计算,分级后可减少蓄电池容量配置。
3/2隔离开关（双断口）母线环形接线研究与应用分析
作者：洪志鹏
摘要：针对双母线接线开关元件偏多的问题,受3/2断路器接线启发,本文提出3/2隔离开关母线环形接线。在双母线接线的气体绝缘金属封闭开关（GIS）设备扩建中,做交流耐压试验时要停双母线,本文引入双断口隔离开关,即采用一种全新的3/2隔离开关（双断口）母线环形接线,实现原运行线路不停电扩建。
一种就地化保护自动检测平台硬件设计与应用
作者：李涵；宋宇
摘要：随着智能变电站建设规模不断扩大,就地化保护装置需求量持续增加,设备生产工厂及检验中心的工作量随之增加,常规的人工检测方式无论是在效率方面还是检测质量方面都存在不足之处,无法满足需求。如何实现对就地化继电保护装置的快速有效检测,已经成为就地化继电保护装置广泛推广应用前需要解决的关键性问题。针对该问题,本文设计就地化保护自动检测系统的硬件平台,对流水线平台与软件操作系统配合工作实现自动运输、投卸技术进行分析研究。
两种布置方式的12kV环保型气体绝缘环网柜设计
作者：张丽强
摘要：环保型气体绝缘是环网柜的发展趋势之一。本文介绍了环保柜的两种布置方式,采用干燥空气作为绝缘介质,并进行设计。通过对相关性能的优化,提高了环网柜的绝缘性能,使其满足各项试验要求,且能达到一定的裕度。
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