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AC幅值对AC/SI叠加电压下SF6/N2气体中沿面放电激发特性的影响
1
作者 周阳 秦妍 +3 位作者 宋天亮 孟旋 韩旭涛 李军浩 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1431-1446,共16页
GIS在运行的过程中会不可避免的遭受到操作过电压的作用,为掌握交流(alternating current,AC)和操作冲击(switching impact,SI)电压联合作用对环氧绝缘子绝缘特性的影响。采用AC/SI叠加电压的试验方法,研究了AC电压幅值对AC/SI叠加电压... GIS在运行的过程中会不可避免的遭受到操作过电压的作用,为掌握交流(alternating current,AC)和操作冲击(switching impact,SI)电压联合作用对环氧绝缘子绝缘特性的影响。采用AC/SI叠加电压的试验方法,研究了AC电压幅值对AC/SI叠加电压下SF6/N2气体中的沿面放电激发特性的影响,重点分析了滑闪放电的发展趋势、放电数量、首次放电时间和放电持续时间等特征参数。结果表明:首先,随着AC电压幅值的增加,在SI放电阶段,滑闪放电的发生概率显著提高,放电次数略有增加,且首次局部放电出现时间明显提前,在AC放电阶段,滑闪放电的概率同样上升,放电数量显著增多,放电持续时间也相应延长;其次,SI下发生的滑闪放电会对后续AC下的放电产生增强作用;最后,叠加相位对AC/SI叠加下的放电结果存在较大的影响,AC叠加正极性SI电压时,135°的激发的局放现象比45°时的更加剧烈,AC叠加负极性SI电压时,315°激发的局部放电现象比225°更加剧烈。该研究对于深入理解AC/SI叠加电压下的沿面放电特性具有重要的理论意义,也对交流和冲击这一联合电压试验方法的规范化提供了一定参考。 展开更多
关键词 GIS AC/SI叠加电压 SF6/N2混合气体 沿面放电 滑闪放电
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开关柜梅花触头接触压力-电磁-热流多物理场耦合仿真及热点温度预测
2
作者 金立军 顾百丞 +3 位作者 张金博 姚思宇 左鹏奇 王飞龙 《电工电能新技术》 北大核心 2026年第3期1-9,共9页
梅花触头电接触失效引起的过热故障是开关柜中的常见故障。传统的温度检测技术难以深入设备内部直接观察和测量开关柜梅花触头热点温度,利用机械接触压力预测梅花触头热点温度具有重要意义。本文通过梅花触头接触压力计算接触电阻,从而... 梅花触头电接触失效引起的过热故障是开关柜中的常见故障。传统的温度检测技术难以深入设备内部直接观察和测量开关柜梅花触头热点温度,利用机械接触压力预测梅花触头热点温度具有重要意义。本文通过梅花触头接触压力计算接触电阻,从而构建压力-电磁-热流多物理场耦合仿真模型,进而分析故障电流、环境温度和接触压力对梅花触头温升的影响;最后合理设计正交试验生成开关柜梅花触头样本数据库,利用多物理场耦合仿真数据作为训练样本建立支持向量回归模型对梅花触头热点温度进行预测。研究成果可为KYN型开关柜内的断路器梅花触头热点温度的准确预测和设备的智能运维提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 开关柜 梅花触头 电接触失效 接触压力 热点温度 多物理场耦合
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基于物理信息网络的开关柜三维温升场域重建与缺陷热源反演
3
作者 金立军 王飞龙 王金宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第4期1685-1697,I0033,共14页
分析和预测开关柜热点信息对于提高开关柜运行寿命、保障开关柜稳定运行具有重要意义。但是已有的通过数据推理的方式可解释性弱、数据依赖性高,通过仿真解析的方式求解时间长、实际验证性差。针对上述问题,该文提出一种融合上述两种策... 分析和预测开关柜热点信息对于提高开关柜运行寿命、保障开关柜稳定运行具有重要意义。但是已有的通过数据推理的方式可解释性弱、数据依赖性高,通过仿真解析的方式求解时间长、实际验证性差。针对上述问题,该文提出一种融合上述两种策略并且可同时进行温升正反向求解的方法,首先,基于数学物理方法与机器学习技术,对开关柜内热传导波动方程进行弱形式处理、泛函变分分析;然后,将其嵌入深度网络,构建融合数据与先验知识的物理信息网络(physics-informed neural network,PINN),利用热量产生、传导的客观规律进行误差分析和计算,实现开关柜热场分布推演和故障热源反演。在开关柜三维热场分布正向求解方面,提出双层物理信息网络(dual-physics information neural network,DPINN)模型,对于PINN整体最大温升误差由6.8%下降到0.8%;在未知热源反演方面,提出未知系数随网络同步迭代方法,双参数热源参数最大误差在2.5%以内。结果表明,所提基于DPINN的网络模型在开关柜三维温升分布正反问题求解具有优势,对于感知、分析、诊断开关柜运行状态温升特性具有一定意义。 展开更多
关键词 物理信息网络 开关柜 偏微分方程 三维温升场域重建 正反问题 热源反演
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高压开关柜触头镀银层磨损度的目视检查与接触电阻关联性研究
4
作者 李欢 陈俊晖 +2 位作者 万兆洋 李猛 张雪 《电力设备管理》 2026年第3期292-294,共3页
当前高压开关柜触头镀银层磨损后,接触电阻检测需专业设备且常需停电,目视检查难以准确判断其变化。本文针对此种情况,分析高压开关柜触头镀银层磨损成因及过程,进行实验设计选取样本并采集数据,通过定性及定量分析建立关联模型,确定不... 当前高压开关柜触头镀银层磨损后,接触电阻检测需专业设备且常需停电,目视检查难以准确判断其变化。本文针对此种情况,分析高压开关柜触头镀银层磨损成因及过程,进行实验设计选取样本并采集数据,通过定性及定量分析建立关联模型,确定不同磨损等级对应电阻范围及临界阈值。结果表明,目视检查与接触电阻呈正相关。该研究为高压开关柜触头运维提供依据,运维人员可通过目视判断性能,对提升运维效率、降低故障风险有实践意义。 展开更多
关键词 高压开关柜 触头 镀银层磨损度 目视检查 接触电阻 关联性
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一种紧凑型智能低压联络便携箱设计研究
5
作者 赖嘉源 《微型计算机》 2026年第2期247-249,共3页
文章旨在设计一种紧凑型智能低压联络便携箱,通过采用紧凑柜体布局、选用智能断路器和分布式电能数据采集器、采用标准化接口、配备带电强制警示系统等,实现设备的快速移动、三段保护、数据采集与显示、快速接入、安全警示等功能。该便... 文章旨在设计一种紧凑型智能低压联络便携箱,通过采用紧凑柜体布局、选用智能断路器和分布式电能数据采集器、采用标准化接口、配备带电强制警示系统等,实现设备的快速移动、三段保护、数据采集与显示、快速接入、安全警示等功能。该便携箱不仅能有效提升应急抢修线路工作效率,确保优先完成低压复电工作,还能增强设备运行的安全性和稳定性,具有广阔的应用前景和显著的经济效益。 展开更多
关键词 紧凑型 智能低压联络 便携箱 三段保护
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高湿度重污秽环境下户内40.5 kV开关柜用环氧树脂电流互感器绝缘的老化与失效分析
6
作者 徐治仁 钱勇 +3 位作者 周录波 张人 王辉 盛戈皞 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1418-1430,I0050,共14页
由于运行环境湿度高、污秽重、绝缘裕度低,户内40.5 kV开关柜用环氧树脂浇注绝缘支柱式电流互感器在设计寿命内易发生老化,导致表面绝缘失效,严重威胁电力系统安全。现有研究对实际恶劣工况下环氧树脂电流互感器的老化和失效机理尚不完... 由于运行环境湿度高、污秽重、绝缘裕度低,户内40.5 kV开关柜用环氧树脂浇注绝缘支柱式电流互感器在设计寿命内易发生老化,导致表面绝缘失效,严重威胁电力系统安全。现有研究对实际恶劣工况下环氧树脂电流互感器的老化和失效机理尚不完善。对未老化与老化的电流互感器绝缘材料进行了测试,从微观的角度分析了材料老化前后上、下表面的性能、形貌和分子结构差异。结果表明:电流互感器绝缘材料上表面的老化程度显著高于下表面,老化后表面电阻和局部放电起始电压最高下降99.94%和68.80%,表面可溶性污秽以Ca^(2+)、NO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)和Cl^(−)为主,老化使材料表面变得疏松、起伏,粗糙度增大1~2倍,并伴随裂纹、凹坑和孔隙的形成,静态接触角下降达36.9%。高湿度重污秽环境下电流互感器绝缘材料的老化和失效机理主要包括:水分引起复合材料溶胀并产生结构缺陷、污秽中无机盐腐蚀材料并加剧水分对材料的老化作用、泄漏电流和局部放电破坏分子结构、醇类和羧酸类老化产物降低表面疏水性、高能量放电使有机物碳化并加速整体绝缘失效。 展开更多
关键词 开关柜 环氧树脂复合材料 绝缘老化 污秽 溶胀 局部放电 拉曼光谱 红外光谱
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基于GSABO-ICEEMDAN-KELM的局部放电识别方法在气体绝缘开关设备故障诊断中的应用
7
作者 王思涵 马宏忠 +2 位作者 孙维 葛威 陈悦林 《南方电网技术》 北大核心 2026年第2期66-77,共12页
气体绝缘开关(gas-insulated switchgear,GIS)设备在生产运行时存在多种绝缘缺陷,准确识别绝缘缺陷导致的局部放电信号对保障GIS设备及电力系统安全有重大意义。采用融合黄金正弦算法(golden sine algorithm,Golden-SA)改进减法优化(sub... 气体绝缘开关(gas-insulated switchgear,GIS)设备在生产运行时存在多种绝缘缺陷,准确识别绝缘缺陷导致的局部放电信号对保障GIS设备及电力系统安全有重大意义。采用融合黄金正弦算法(golden sine algorithm,Golden-SA)改进减法优化(subtraction-average-based optimizer,SABO)算法,得到了融合黄金正弦改进SABO优化算法(GSABO),对改进的完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise)与核极限学习机(kernel extreme learning machine)进行参数寻优,以实现对GIS局部放电故障的识别。首先,针对SABO可能陷入局部最优、收敛速度不够理想等问题,引入混沌映射与黄金正弦对其进行改进。然后,搭建实验平台采集4种典型局部放电信号,利用GSABO-ICEEMDAN对其进行分解,并利用相关系数法筛选有效的模态分量。最后计算筛选后模态分量的样本熵形成特征矩阵,将其输入GSABO-KELM进行故障分类识别。通过实验分析表明,相比于未改进的SABO算法,GSABO在跳出局部最优、收敛速度与精度上有明显的优势。结合其他传统算法进行对比,GSABO-ICEEMDAN-KELM的识别准确率可达99.1667%,验证了此算法的准确性与优越性,对于GIS局部放电故障诊断的工程应用具有参考意义。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 局部放电 ICEEMDAN 改进减法优化算法 黄金正弦算法 核极限学习机 故障诊断
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微粒缺陷引发220 kV GIS绝缘击穿的事故分析及预防措施
8
作者 雷志城 黄烜城 +3 位作者 黄涛 陈敏哲 刘雨 石仁强 《高压电器》 北大核心 2026年第4期229-236,共8页
GIS作为电力系统的关键设备之一,其运行的安全可靠至关重要。对某电厂一起220 kV GIS电缆仓内绝缘击穿事故进行分析,根据故障录波图判断,该事故为先发生了单相接地短路,而后发展为三相短路故障。综合解体和检测情况,复原事故过程为:运... GIS作为电力系统的关键设备之一,其运行的安全可靠至关重要。对某电厂一起220 kV GIS电缆仓内绝缘击穿事故进行分析,根据故障录波图判断,该事故为先发生了单相接地短路,而后发展为三相短路故障。综合解体和检测情况,复原事故过程为:运行过程中,气室内有异物掉落,进入电缆仓内强电场区域,使电场分布畸变,进而引发单相击穿;由于电缆仓和接地开关气室之间未设置气隔盆子,导致单相击穿后的金属融化液飞溅至接地开关支撑盆子上,引发事故扩大,发生三相短路。吸取该事故教训,提出选用不锈钢吸附剂盒、合理预留GIS内部非标部件绝缘裕度、加强设备状态巡检和评估等预防措施,为后续GIS的安全运行和设计优化提供实践依据。 展开更多
关键词 GIS绝缘击穿 解体分析 异物掉落 电场畸变 预防措施
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考虑外壳不均匀换热边界的三相共箱式GIS母线瞬态温升MRT-LBM-EnKF模拟
9
作者 于文旭 关向雨 +2 位作者 赖泽楷 莫狄 舒胜文 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第5期2104-2114,I0030,共12页
对气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)温升的快速准确预测是实现其热健康管理的必要前提,然而现场的复杂边界条件使得预测与实际温升难以保持一致。为获取现场复杂未知散热边界约束下,三相共箱式GIS母线的暂态温升和传热... 对气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)温升的快速准确预测是实现其热健康管理的必要前提,然而现场的复杂边界条件使得预测与实际温升难以保持一致。为获取现场复杂未知散热边界约束下,三相共箱式GIS母线的暂态温升和传热特性。该文提出一种基于多松弛格子Boltzmann方法(multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method,MRT-LBM)与集合卡尔曼滤波(ensemble Kalman filter,EnKF)数据同化方法相结合的三相共箱式GIS仿真模型。首先采用多松弛格式提升高瑞利数(Rayleigh number,Ra)下GIS模型的数值稳定性,并利用EnKF算法对MRT-LBM计算结果和试验结果进行数据同化,最终实现对GIS导体温升的准确预测。在瞬态时变电流下,参照物理试验结果,所构建模型与不采用数据同化的MRT-LBM计算结果相比,最大相对误差从26.28%降低到了1.31%;将模型用于不同Ra条件下GIS内部的传热模拟,结果表明:随着Ra的增大,GIS换热性能增加,温升减小。所提方法为准确计算复杂边界约束下GIS温升和探究不同Ra下GIS内部传热特性提供了一种显式算法。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 复杂边界 多松弛格子Boltzmann方法 集合卡尔曼滤波 数据同化
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基于时间卷积网络的GIS设备振动信号特征预测
10
作者 王谦 蒋西平 +4 位作者 龙英凯 张施令 胡东 赵仲勇 杨童亮 《高压电器》 北大核心 2026年第2期8-18,共11页
GIS设备振动信号的变化可以反映设备内部的机械状态。为了提高GIS设备振动信号特性的预测精度,文中提出了一种基于分解—预测—重构的组合组测模型。首先,基于GIS历史振动信号,通过傅里叶变换在频域提取振动特征参数;其次,为了尽可能消... GIS设备振动信号的变化可以反映设备内部的机械状态。为了提高GIS设备振动信号特性的预测精度,文中提出了一种基于分解—预测—重构的组合组测模型。首先,基于GIS历史振动信号,通过傅里叶变换在频域提取振动特征参数;其次,为了尽可能消除振动特征参数序列非平稳特性带来的影响,将归一化后的序列使用经过粒子群算法(PSO)优化后的变分模态分解(VMD)对振动特征参数序列进行分解;最后,将分解得到的一组平稳化模态分量使用时间卷积网络(TCN)进行预测。实验结果表明,文中所提基于PSO-VMD-TCN的组合预测模型预测结果均方根误差和平均绝对百分比误差分别为1.79%与0.13%,在预测精度上优于其他方法,有利于GIS设备前期故障诊断。 展开更多
关键词 GIS设备 非平稳特性 预测模型 时间卷积网络 声振特征
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气体绝缘组合电器内置式气体状态传感技术
11
作者 陈欢 秦妍 +3 位作者 史心悦 王昊天 韩旭涛 李军浩 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期550-559,共10页
气体绝缘组合电器(gas-insulated switchgear,GIS)内部绝缘气体状态的异常变化会显著影响设备绝缘性能,而现有气体状态检测装置在外界环境影响下测量结果难以准确反映GIS内部实际气体状态。为此,该文设计了一种以微机电系统(micro elect... 气体绝缘组合电器(gas-insulated switchgear,GIS)内部绝缘气体状态的异常变化会显著影响设备绝缘性能,而现有气体状态检测装置在外界环境影响下测量结果难以准确反映GIS内部实际气体状态。为此,该文设计了一种以微机电系统(micro electro-mechanical systems,MEMS)传感器为核心的气体状态传感单元,并将其与内置式特高频(ultra high frequency,UHF)传感器集成,实现对气体状态的内置监测。面对高压设备内部严苛电磁环境,构建了融合传感器和GIS全尺寸仿真计算模型,通过分析典型干扰下传感单元周围场强分布及电磁干扰耦合路径,提出了传感单元的多层结构屏蔽外壳方案。结果表明:干扰源与气体状态传感单元之间为电容性耦合和电感性耦合的叠加,呈现多模态、宽频域特征;设计的接地屏蔽外壳硅钢主体能够有效屏蔽工频电压和电流,吸收高频电磁波,顶层铝合金层能够反射大部分高频电磁波,换流气孔处的屏蔽网进一步提升了屏蔽效果;屏蔽后传感单元上的感应电压不超过±0.2 V,满足传感单元的安全运行要求。研究结果可为高压设备内置式监测以及低压单元内置高压设备后的电磁兼容设计提供参考。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 气体状态监测 内置式 电磁兼容 微机电系统传感器
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基于特高频信号的GIS局部放电诊断方法
12
作者 张凯祥 方瑞明 +2 位作者 尚荣艳 邵鹏飞 彭长青 《华侨大学学报(自然科学版)》 2026年第1期41-49,共9页
为提高基于特高频信号的气体绝缘开关设备局部放电诊断中特征提取的区分度及识别准确率,将改进完全集合经验模态分解与Transformer模型结合,提出一种气体绝缘开关设备局部放电诊断方法。首先,采用改进完全集合经验模态分解对特高频局部... 为提高基于特高频信号的气体绝缘开关设备局部放电诊断中特征提取的区分度及识别准确率,将改进完全集合经验模态分解与Transformer模型结合,提出一种气体绝缘开关设备局部放电诊断方法。首先,采用改进完全集合经验模态分解对特高频局部放电信号进行分解,为提高分解性能,引入动麦优化算法对改进完全集合经验模态分解的关键参数进行优化;其次,采用皮尔逊相关系数对分解结果进行进一步筛选,并提取关键特征指标构建局部放电信号的浅层特征矩阵;然后,引入多头因果自注意力机制改进的Transformer模型对局部放电信号的深度特征进行提取和融合;最后,搭建气体绝缘开关设备局部放电故障模拟平台,对气体绝缘开关设备的4种典型故障的局部放电进行模拟,将采集到的特高频局部放电信号采用文中方法进行特征提取和融合,并建立动麦优化算法优化的径向基支持向量机模型进行故障诊断。结果表明:文中方法能够有效提取特高频局部放电信号中的特征,可提高诊断精度。 展开更多
关键词 特高频 气体绝缘开关设备 局部放电 改进完全集合经验模态分解
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基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测 被引量：1
13
作者 庞建 《电器工业》 2026年第2期97-101,共5页
开关柜运行时存在复杂的电磁环境,容易掩盖微弱的局部放电信号,因此局部放电故障检测难度极大。为此,提出一种基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测方法。通过小波包分解技术,将局部放电信号依次分解成高、低频部分,并去除噪... 开关柜运行时存在复杂的电磁环境,容易掩盖微弱的局部放电信号,因此局部放电故障检测难度极大。为此,提出一种基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测方法。通过小波包分解技术,将局部放电信号依次分解成高、低频部分,并去除噪声成分。通过统计图谱分析高低压开关柜局放信号,获取局部放电的偏斜度、陡峭度以及放电强度因数特征。基于此,应用动态卷积残差网络完成高低压开关柜局部放电状态检测。测试结果显示,与文献方法相比,研究方法在准确性和抗干扰能力等方面都有显著提升。这使得研究方法在实际应用中能够更有效地检测开关柜的局部放电故障,为电力系统的安全稳定运行提供更可靠的保障。 展开更多
关键词 高低压开关柜 小波包信号分解 局部放电 状态检测
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联合瞬态磁场分析和观测数据同化的GIS母线电接触缺陷抗干扰辨识
14
作者 谢志杨 李国伟 王彦成 《广东电力》 北大核心 2026年第3期108-116,共9页
气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)母线采用多触点并联插接结构来实现导体可滑动连接,空间磁场分布能够表征在装配或运行过程中触点接触电阻和电流分布的变化;然而基于触头分流引起的空间磁场分... 气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)母线采用多触点并联插接结构来实现导体可滑动连接,空间磁场分布能够表征在装配或运行过程中触点接触电阻和电流分布的变化;然而基于触头分流引起的空间磁场分布变化原理缺乏表征触头状态的磁场分布指标,触头周边磁场到外壳衰减严重且易受环境干扰。为此提出一种联合电磁场有限元分析与粒子滤波数据同化的GIS内部电接触缺陷抗干扰辨识方法。首先,构建考虑触头装配及电流工况影响的GIS母线瞬态空间磁场有限元模型,分析不同工况下GIS空间磁场的分布特性及缺陷特征;其次,开展外部异常磁场干扰源激励下的通流实验,以验证模型准确性;最后,在同化过程中,将干扰源磁通密度作为同化变量,采用粒子滤波算法对有限元计算结果与实测观测值进行同化,实现对外部干扰源的识别与修正。结果表明,采用粒子滤波数据同化修正模型后,所提方法能够在距离0.2 m的汇流排的强磁干扰下还原GIS接触缺陷特征,使不同缺陷下的磁场畸变率平均增大了32.8%。 展开更多
关键词 气体绝缘金属封闭开关设备 触头接触缺陷 磁场有限元仿真 粒子滤波算法 数据同化
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GIS不同布置方式的经济性及选用策略研究
15
作者 张丕沛 汪鹏 +2 位作者 郭晨瑞 王江伟 李杰 《高压电器》 北大核心 2026年第3期224-231,共8页
GIS户外布置会因环境腐蚀影响,增加设备检修成本,而GIS户内布置又会在前期投入大量的房屋建造成本,因此有必要对GIS不同布置方式的经济性进行评估。文中以某市在运变电站为统计对象,对不同地理位置户内和户外布置GIS整个使用周期内的运... GIS户外布置会因环境腐蚀影响,增加设备检修成本,而GIS户内布置又会在前期投入大量的房屋建造成本,因此有必要对GIS不同布置方式的经济性进行评估。文中以某市在运变电站为统计对象,对不同地理位置户内和户外布置GIS整个使用周期内的运检成本进行了统计。结果显示,不同区域户内GIS的运检成本差别较小,且以定期检修成本为主,而沿海d级污秽区、内陆d级污秽区户外GIS的临时停电检修及带电补气次数远高于户内GIS,整个使用周期内的总运检成本也远高于户内GIS,并在此基础上提出了各个区域新建GIS的运检成本预测方法。之后综合考虑GIS设备及房屋的建设、运检和退役成本,对GIS不同布置方式的全寿命周期成本进行计算分析,可以得出,某市沿海d级污秽区的GIS采用混凝土房屋户内布置GIS、内陆d级污秽区的GIS采用钢结构房屋户内布置、内陆c级污秽区的GIS采用户外布置是最具经济性的选择,以上分析过程及结论可为其他地区GIS布置方式的选择提供借鉴。 展开更多
关键词 GIS 运行环境 布置方式 全寿命周期 成本分析
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基于虚拟红外双目视觉的GIS三维温度场重构
16
作者 陈晓坤 林熠 +2 位作者 吕朝伟 刘江 关向雨 《高压电器》 北大核心 2026年第3期1-7,共7页
红外热成像是气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)重要的温升检测手段,现场红外热成像装置多采用红外或红外—可见光的二维成像方式,对于GIS开关设备的空间热分布表征能力不足。文中在单目红外热成像镜头的基础上,... 红外热成像是气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)重要的温升检测手段,现场红外热成像装置多采用红外或红外—可见光的二维成像方式,对于GIS开关设备的空间热分布表征能力不足。文中在单目红外热成像镜头的基础上,采用对抗神经网络作为具有横向视差的虚拟红外热成像镜头,进而通过物理+虚拟红外双目视觉立体匹配实现了GIS温度场的三维重建。通过开展不同电流下的GIS温升试验,采用张正友平面标定法对物理和虚拟摄像头的机位进行标定,采集了包含不同角度的原始红外双目数据集1017对;使用单目红外摄像机采集的图像作为左目图像输入,采用pix2pixHD图像生成框架作为虚拟红外摄像机生成右目图像;采用SGM(semi⁃global matching)立体匹配算法对原始图像和生成图像进行立体匹配获得计算视差图,根据视差图求解三维坐标从而实现三维重建。结果表明:pix2pixHD图像转换框架在测试集上生成图像FID(fréchet inception distance)可达55.136,感知损失可达0.079,结构相似度可达0.926,峰值信噪比可达27.387,虚拟双目摄像头能够达到物理双目摄像头精度,为实现经济高效的GIS三维温度场重建,提高温度巡检结果的可靠性提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 对抗神经网络 气体绝缘金属封闭开关设备 双目视觉 三维重建 虚拟摄像头
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气体绝缘开关柜多源局部放电荧光光纤检测及双端光耦合信号增强
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作者 程宏图 冯杰 +3 位作者 胡启 沈洋 蔡磊 方志 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期908-918,共11页
针对气体绝缘设备局部放电(partial discharge,PD)检测中传统单端输出构型光纤传感系统存在信号强度随传输距离的增加而衰减严重、灵敏度不足的问题。研究了单端输出光纤传感系统中感光点与放电源相对位置对信号强度的影响,在此基础上... 针对气体绝缘设备局部放电(partial discharge,PD)检测中传统单端输出构型光纤传感系统存在信号强度随传输距离的增加而衰减严重、灵敏度不足的问题。研究了单端输出光纤传感系统中感光点与放电源相对位置对信号强度的影响,在此基础上提出了双端光耦合型光纤传感系统设计方案,通过引入额外信号增量项优化传感性能,并对两种系统的信号强度特性进行对比分析。实验结果表明:相较于单端输出传感系统,双端光耦合传感系统因额外信号增量项的引入而在信号强度上呈现显著优势。具体而言,20 cm荧光光纤所能检测到的PD脉冲数量提升了约26.57%,平均放电幅值提高了约27.55%,最大放电幅值增长了约21.63%。对于长度为3 m的光纤,上述指标分别提升了约735%、118.4%和311.1%。此外,双端传输系统也展示出了PD源定位的良好潜力,测试数据与基准值的误差不超过3%。该研究结果为气体绝缘设备PD光纤检测灵敏度优化提供了参考。 展开更多
关键词 局部放电 光纤传感器 光耦合 双端信号增强 定位
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开关柜绝缘件嵌入式RFID柔性温度标签天线设计研究
18
作者 徐世泽 白桦 +4 位作者 邱益林 徐凯宏 李江涛 郑昕雷 严泽鑫 《高压电器》 北大核心 2026年第4期48-55,共8页
无源无线的RFID开关柜温度测量系统较其他传统温度监测技术有易于布置、供能稳定和自组网通讯等优点,有广阔的应用前景。文中首先介绍了RFID温度测量系统的工作机理,讨论该系统在开关柜环境中使用的可行性;其次,文中设计了一种柔性FPC... 无源无线的RFID开关柜温度测量系统较其他传统温度监测技术有易于布置、供能稳定和自组网通讯等优点,有广阔的应用前景。文中首先介绍了RFID温度测量系统的工作机理,讨论该系统在开关柜环境中使用的可行性;其次,文中设计了一种柔性FPC基底的RFID感温标签天线,并仿真研究了所设计天线的相关性能指标;最后,文中详细讨论了开关柜环境和布置方式对感温标签天线性能的影响情况,并根据开关柜内热源环境提出一种嵌入绝缘件(绝缘套管)的RFID柔性温度标签布置方案。研究表明该测量方法可以采集到较为准确的导杆温度信息,易于维护,对提高开关柜智能化水平,推进电力设备温度测量技术发展具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 开关柜 温度测量 RFID 嵌入式传感器 超高频天线
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基于10kV开关柜热场分析的温度监测点选取方法研究
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作者 代晖 程兴亮 +3 位作者 杨帆 邹彤阳 史强 门思雨 《高压电器》 北大核心 2026年第1期42-49,共8页
开关柜上的一些关键部位,比如断路器触头,不能直接安装温度传感器,为了获取合适的温度传感监测点,以实现对开关柜的监测和保护;文中以KYN28A-12型10 k V开关柜为研究对象,建立开关柜三维物理模型,通过Ansys仿真,得到开关柜在额定工况下... 开关柜上的一些关键部位,比如断路器触头,不能直接安装温度传感器,为了获取合适的温度传感监测点,以实现对开关柜的监测和保护;文中以KYN28A-12型10 k V开关柜为研究对象,建立开关柜三维物理模型,通过Ansys仿真,得到开关柜在额定工况下的温度场分布规律,初步为后续的监测点选取提供仿真理论基础。为应对开关柜复杂的运行条件,笔者对开关柜在环境温度、载流量等不同工况下进行温度场仿真,基于仿真结果和理论分析,最终综合选取了一些温度变化差异较大的母排节点作为温度监测点,并具体分析了这些监测点在不同工况条件下的温升影响差异,验证了文中选取的温度监测点的合理性。 展开更多
关键词 10KV开关柜 温度场 不同工况 温度监测点
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强制对流条件下大电流固体绝缘开关柜的温升建模仿真与试验
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作者 黄泽平 陈丽安 王红艳 《高压电器》 北大核心 2026年第1期1-9,共9页
自然对流条件下,大电流固体绝缘开关柜难以达到温升标准的要求,因此通常需要强制对流散热。为提高固体开关柜的电流等级及探索不同强制对流条件对柜内温升的影响规律,文中以某型12 kV、2 500 A的固体绝缘开关柜为研究对象,首先在有限元... 自然对流条件下,大电流固体绝缘开关柜难以达到温升标准的要求,因此通常需要强制对流散热。为提高固体开关柜的电流等级及探索不同强制对流条件对柜内温升的影响规律,文中以某型12 kV、2 500 A的固体绝缘开关柜为研究对象,首先在有限元软件中建立电—热—流多物理场耦合模型,模拟了2 750 A电流(1.1倍额定值)下温升分布,并通过试验验证了仿真模型的准确性;进一步试验了3 150 A电流下的开关柜温升,发现无强制对流散热时,开关柜温升无法满足GB/T 11022—2020的要求;最后,选择在断路器室、电缆室内设置不同类型的风机,仿真分析了不同强制对流条件下的开关柜温升分布情况。仿真与试验结果表明:断路器室顶部轴流风机对于开关柜内部温升的影响不大;仅在电缆室底部设置一台横流风机对于改善柜内温升具有良好的效果,符合国家标准的温升要求;横流风机与轴流风机协同作用时的柜内温升与只设置一台横流风机的效果基本相同。选择在电缆室底部设置一台横流风机能够满足温升要求,且具有良好的节能效果和经济效益。 展开更多
关键词 固体绝缘开关柜 温升 强制对流 多物理场耦合
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