复合绝缘子在长期辐照、盐雾、鸟啄等因素的综合作用下,会产生伞裙护套破损及表面湿污等缺陷,威胁电力系统正常运行。文中搭建了基于EHP-50F电场传感器的绝缘子空间电场测试平台,建立了FXBW4-35/70棒形悬式复合绝缘子的1∶1三维仿真模型...复合绝缘子在长期辐照、盐雾、鸟啄等因素的综合作用下,会产生伞裙护套破损及表面湿污等缺陷,威胁电力系统正常运行。文中搭建了基于EHP-50F电场传感器的绝缘子空间电场测试平台,建立了FXBW4-35/70棒形悬式复合绝缘子的1∶1三维仿真模型,从试验和仿真两个方面研究了复合绝缘子伞裙护套破损及其表面存在湿污时的空间电场分布特征。结果表明:伞裙破损位置处空间电场强度下降,当破损位于低压侧时变化最大,试验和仿真值分别下降了23.29%和22.23%;护套破损位置处空间电场强度上升,且测量距离越小空间电场强度变化越大,当测量距离为3 cm时提高了0.098 k V/cm;破损绝缘子上的湿污会进一步畸变其场强,随ρES的增加该畸变程度增加,当ρES=1.5 mg/cm^(2)时,试验和仿真值分别提高了25.83%和23.35%。研究绝缘子伞裙护套破损及表面湿污情况下的空间电场分布特征对绝缘子表面状态监测等具有重要意义。展开更多
为研究谐波成分对电-热工作环境下干式阀侧套管内部绝缘用环氧树脂材料的绝缘特性影响,采用多阶谐波叠加负极性直流偏置电压模拟干式阀侧套管运行波形,在80~120℃的温度范围内研究了不同谐波成分对环氧树脂绝缘劣化特性的影响。研究结...为研究谐波成分对电-热工作环境下干式阀侧套管内部绝缘用环氧树脂材料的绝缘特性影响,采用多阶谐波叠加负极性直流偏置电压模拟干式阀侧套管运行波形,在80~120℃的温度范围内研究了不同谐波成分对环氧树脂绝缘劣化特性的影响。研究结果表明,谐波与高温均对环氧树脂的绝缘劣化起到促进作用,在电-热工作环境下多阶谐波成分的引入环氧树脂劣化的引发电压降低了40.0%,试样的绝缘失效时间降低了64.8%,同时谐波成分导致绝缘劣化面积扩大,基于场驱动电树枝生长模型(field-driven tree growth,FDTG)的分析,高阶谐波成分的引入使电树生长速率系数增高了190.9%,电树生长临界场强降低到17.88 kV/mm,最后通过仿真计算说明多谐波情况下材料介质损耗发热加剧,针对长时工作设备需进一步关注局部过热问题。展开更多
为解决复合绝缘子污闪抑制与伞裙结构协同优化中电气性能与经济性难以兼顾的难题,本文提出一种基于人工污秽试验数据的污闪预测与多目标优化方法。首先,通过人工污秽试验获取50组污闪电压,构建融合Tent混沌映射与黄金正弦机制的减法平...为解决复合绝缘子污闪抑制与伞裙结构协同优化中电气性能与经济性难以兼顾的难题,本文提出一种基于人工污秽试验数据的污闪预测与多目标优化方法。首先,通过人工污秽试验获取50组污闪电压,构建融合Tent混沌映射与黄金正弦机制的减法平均优化器(golden sine subtraction average based optimizer,GSABO)以优化BP神经网络预测模型。其次,采用二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-Ⅱ)建立以污闪电压最大化和硅橡胶用量最小化为目标的优化模型,引入电压-成本比(voltage-cost ratio,UCR)选取Pareto前沿最优解。最后,利用有限元仿真及预测模型双重验证优化后的复合绝缘子的电场分布特性和污闪电压。研究结果表明:GSABO-BP预测模型污闪电压平均相对误差为2.198%(R2=0.9856),优化后目标绝缘子污闪电压提升9.23%,硅橡胶用量降低17.02%;沿面最大场强由2.31 MV/m降至1.92 MV/m,电场不均匀系数降低14.9%。本研究为复合绝缘子伞裙结构设计提供了理论与应用依据。展开更多
文摘复合绝缘子在长期辐照、盐雾、鸟啄等因素的综合作用下,会产生伞裙护套破损及表面湿污等缺陷,威胁电力系统正常运行。文中搭建了基于EHP-50F电场传感器的绝缘子空间电场测试平台,建立了FXBW4-35/70棒形悬式复合绝缘子的1∶1三维仿真模型,从试验和仿真两个方面研究了复合绝缘子伞裙护套破损及其表面存在湿污时的空间电场分布特征。结果表明:伞裙破损位置处空间电场强度下降,当破损位于低压侧时变化最大,试验和仿真值分别下降了23.29%和22.23%;护套破损位置处空间电场强度上升,且测量距离越小空间电场强度变化越大,当测量距离为3 cm时提高了0.098 k V/cm;破损绝缘子上的湿污会进一步畸变其场强,随ρES的增加该畸变程度增加,当ρES=1.5 mg/cm^(2)时,试验和仿真值分别提高了25.83%和23.35%。研究绝缘子伞裙护套破损及表面湿污情况下的空间电场分布特征对绝缘子表面状态监测等具有重要意义。
文摘为研究谐波成分对电-热工作环境下干式阀侧套管内部绝缘用环氧树脂材料的绝缘特性影响,采用多阶谐波叠加负极性直流偏置电压模拟干式阀侧套管运行波形,在80~120℃的温度范围内研究了不同谐波成分对环氧树脂绝缘劣化特性的影响。研究结果表明,谐波与高温均对环氧树脂的绝缘劣化起到促进作用,在电-热工作环境下多阶谐波成分的引入环氧树脂劣化的引发电压降低了40.0%,试样的绝缘失效时间降低了64.8%,同时谐波成分导致绝缘劣化面积扩大,基于场驱动电树枝生长模型(field-driven tree growth,FDTG)的分析,高阶谐波成分的引入使电树生长速率系数增高了190.9%,电树生长临界场强降低到17.88 kV/mm,最后通过仿真计算说明多谐波情况下材料介质损耗发热加剧,针对长时工作设备需进一步关注局部过热问题。
文摘为解决复合绝缘子污闪抑制与伞裙结构协同优化中电气性能与经济性难以兼顾的难题,本文提出一种基于人工污秽试验数据的污闪预测与多目标优化方法。首先,通过人工污秽试验获取50组污闪电压,构建融合Tent混沌映射与黄金正弦机制的减法平均优化器(golden sine subtraction average based optimizer,GSABO)以优化BP神经网络预测模型。其次,采用二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-Ⅱ)建立以污闪电压最大化和硅橡胶用量最小化为目标的优化模型,引入电压-成本比(voltage-cost ratio,UCR)选取Pareto前沿最优解。最后,利用有限元仿真及预测模型双重验证优化后的复合绝缘子的电场分布特性和污闪电压。研究结果表明:GSABO-BP预测模型污闪电压平均相对误差为2.198%(R2=0.9856),优化后目标绝缘子污闪电压提升9.23%,硅橡胶用量降低17.02%;沿面最大场强由2.31 MV/m降至1.92 MV/m,电场不均匀系数降低14.9%。本研究为复合绝缘子伞裙结构设计提供了理论与应用依据。
