高压断路器机械特性振动信号特征提取和故障诊断方法研究 被引量：45

1

作者 李斌 李爽 鲁旭臣 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期138-144,共7页

针对高压断路器机械振动信号,在正常状态、分闸弹簧单根脱落状态和操作及传动机构卡涩状态下,采用模糊C聚类分析算法比较短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特—黄变换3种特征提取方法的分类性能,提出了基于相关向量机理论的断路器... 针对高压断路器机械振动信号,在正常状态、分闸弹簧单根脱落状态和操作及传动机构卡涩状态下,采用模糊C聚类分析算法比较短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特—黄变换3种特征提取方法的分类性能,提出了基于相关向量机理论的断路器机械特性故障诊断方法,搭建了数据采集系统,研究了断路器机械特性不同状态下信号特征值的变化规律,并通过实验证明了特征提取和故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 高压断路器 振动信号 特征值提取 故障诊断

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可变间隙电弧模型下特高压气体绝缘变电站快速暂态过电压的数值计算 被引量：19

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作者 李爽 金鑫 +2 位作者 毕海涛 李斌 鲁旭臣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1306-1312,共7页

为了更加准确地描述隔离开关操作时的电弧特性,提出了可变间隙电弧模型。以1 100 k V气体绝缘变电站(GIS)为例,利用EMTP电磁暂态程序,根据Mayer、Cassie电弧模型和气体击穿理论,详细计算了隔离开关操作时所产生的快速暂态过电压(VFTO)... 为了更加准确地描述隔离开关操作时的电弧特性,提出了可变间隙电弧模型。以1 100 k V气体绝缘变电站(GIS)为例,利用EMTP电磁暂态程序,根据Mayer、Cassie电弧模型和气体击穿理论,详细计算了隔离开关操作时所产生的快速暂态过电压(VFTO)。并与实测数据进行对比,验证了模型的有效性。使用该模型进一步研究了隔离开关操作方式和操作速度对VFTO的影响,结果表明:隔离开关操作时,其电源侧过电压略高于负荷侧过电压值;隔离开关的操作方式对分合闸过电压幅值影响较大,可通过装设500?分闸电阻将过电压幅值限制在合理范围内;当分闸速度>1.7 m/s时,VFTO幅值可降至1.1 Up(Up为最高运行相电压峰值)以下;当合闸速度>2.5 m/s时,VFTO幅值可降至1.2 Up以下;当分闸速度<0.5 m/s或合闸速度<1 m/s时,VFTO幅值接近或达到理论最大值2.1Up,并呈现饱和状态。 展开更多

关键词 可变间隙电弧模型 快速暂态过电压 特高压 隔离开关 操作方式 操作速度

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GIS自由颗粒放电缺陷的联合检测与分析 被引量：13

3

作者 刘佳鑫 毕海涛 +2 位作者 郎业兴 鲁旭臣 唐佳能 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期175-180,共6页

针对一起HGIS接地开关气室内的自由金属颗粒放电缺陷,应用局部放电联合检测方法进行了综合检测和定位分析。在特高频和超声波局放检测方法下对自由金属颗粒缺陷特征进行了判别,同时结合SF6气体分解产物检测到的特征气体对自由金属颗粒... 针对一起HGIS接地开关气室内的自由金属颗粒放电缺陷,应用局部放电联合检测方法进行了综合检测和定位分析。在特高频和超声波局放检测方法下对自由金属颗粒缺陷特征进行了判别,同时结合SF6气体分解产物检测到的特征气体对自由金属颗粒来源进行判断,并基于平分面法原理对自由颗粒缺陷进行了超声波精确定位。停电并进行现场解体检查,发现筒体底部、静触头内等处残留有金属碎屑。结合接地开关结构和金属碎屑成分进行分析,确定了接地开关在动作过程中存在机械磨损是产生自由金属颗粒的根本原因。 展开更多

关键词 GIS 局部放电检测 特高频 超声波 SF6分解物 自由金属颗粒

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GIS长母线回路电阻测试方法研究 被引量：11

4

作者 刘佳鑫 鲁旭臣 +1 位作者 韦德福 李爽 《东北电力技术》 2015年第5期16-19,共4页

回路电阻是GIS设备出厂试验的主要技术参数之一,可以发现GIS设备导电回路中有无接触不良的缺陷。在GIS设备出厂试验、交接试验和预防性试验中,都规定了必须测量导电回路的直流电阻。但在现场测量GIS长母线回路电阻时存在诸多问题。研究... 回路电阻是GIS设备出厂试验的主要技术参数之一,可以发现GIS设备导电回路中有无接触不良的缺陷。在GIS设备出厂试验、交接试验和预防性试验中,都规定了必须测量导电回路的直流电阻。但在现场测量GIS长母线回路电阻时存在诸多问题。研究了GIS长母线回路电阻测试难点,提出了一种合理、简单、准确的测试方法,详细阐述了该方法的测试原理、特点及适用场合。最后,针对回路电阻的控制措施提出了合理化建议。 展开更多

关键词 母线 回路电阻 测试方法

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辽宁电网GIS与HGIS运行可靠性和实用性分析 被引量：11

5

作者 鲁旭臣 李爽 +4 位作者 毕海涛 韩洪刚 吴兴林 陈鹏飞 王宏宇 《东北电力技术》 2014年第9期20-22,40,共4页

为了对以后新(改、扩)建工程变电站类型的选择提供参考,结合辽宁电网实际情况,从生产及运行维护的角度,并兼顾设计、基建等方面,对GIS和HGIS运行可靠性和使用性进行了对比分析,分析表明,HGIS优越性比GIS显著,宜优先选用HGIS。

关键词 HGIS GIS 缺陷 诊断

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GIS局部过热故障红外成像技术诊断静态试验研究 被引量：10

6

作者 李爽 毕海涛 +4 位作者 鲁旭臣 洪鹤 李斌 罗斌 赵义松 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期76-82,共7页

为了研究红外成像技术在GIS内局部过热故障诊断的有效性和可行性,文中通过静态试验方法,搭建了GIS内局部过热故障仿真平台,研究了故障点不同温度下外壳不同位置的稳定温升,并得到了GIS内部过热点温度及与其对应外壳温升间的函数关系。... 为了研究红外成像技术在GIS内局部过热故障诊断的有效性和可行性,文中通过静态试验方法,搭建了GIS内局部过热故障仿真平台,研究了故障点不同温度下外壳不同位置的稳定温升,并得到了GIS内部过热点温度及与其对应外壳温升间的函数关系。利用红外成像仪可清晰观察到外壳的局部高温,验证了试验的有效性和可行性。研究表明:当GIS内部发生过热故障时,在与其对应的外壳顶部将产生局部高温。以此高温点为中心,沿GIS轴线方向温度向两侧递减,呈开口向下的抛物线形。距最高温度点0.6 m处,温度变化大约为11~15℃。超过0.6 m,温度下降趋势减缓,超过3 m后,基本为环境温度。如果外壳局部温升超过18.08℃,与其对应的内部过热点温度可能在105℃左右。 展开更多

关键词 GIS 红外成像 过热点 温升 外壳

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单相短路时变压器角接绕组零序电流暂态特性及其影响 被引量：8

7

作者 张军如 徐国俊 +2 位作者 李爽 鲁旭臣 韩洪刚 《东北电力技术》 2013年第4期5-8,20,共5页

针对YNd11连接组的变压器,利用T形等效电路原理,结合对称分量法推导出了变压器角接绕组中零序电流(ih)分量与一次侧零序参量的关系式。通过实例,计算了一次侧发生单相接地短路时,变压器角接绕组中的暂态ih,并与MAT-LAB/Simulink计算结... 针对YNd11连接组的变压器,利用T形等效电路原理,结合对称分量法推导出了变压器角接绕组中零序电流(ih)分量与一次侧零序参量的关系式。通过实例,计算了一次侧发生单相接地短路时,变压器角接绕组中的暂态ih,并与MAT-LAB/Simulink计算结果进行对比,验证了该方法的有效性,并研究了影响ih的因素,研究表明ih与一次侧零序电流具有相似性,出现了零点漂移。当短路消失时,会引起包含多种频率成分的暂态振荡;当电源初相角α=0°(60°)和α=180°(120°)时的ih相对于时间轴对称,对于α=0°到180°,随着初始相角的增大,ih的首次过零时间也变短;ih峰值随着变压器时间常数的增大而增加;当τ≤0.2 ms时,ih增到无限大;ih峰值与短路点位置呈现抛物线特性。 展开更多

关键词 变压器 角接绕组 零序电流 暂态 单相接地短路

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组合电器状态检测新技术在辽宁电网的应用 被引量：8

8

作者 洪鹤 李斌 鲁旭臣 《东北电力技术》 2014年第8期49-55,共7页

对组合电器状态检测技术的发展及不同检测方法的优缺点进行了研究,主要包括SF6气体泄漏检测技术、SF6分解产物检测技术、局部放电检测技术、X射线成像检测技术和震荡波雷电冲击试验技术。在此基础上,结合辽宁电网实际,分析了组合电器状... 对组合电器状态检测技术的发展及不同检测方法的优缺点进行了研究,主要包括SF6气体泄漏检测技术、SF6分解产物检测技术、局部放电检测技术、X射线成像检测技术和震荡波雷电冲击试验技术。在此基础上,结合辽宁电网实际,分析了组合电器状态检测新技术的应用情况,并提出了检测技术的应用建议。 展开更多

关键词 组合电器 泄漏检测 分解产物检测 局部放电检测

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组合电器SF_6气体泄漏故障分析 被引量：6

9

作者 洪鹤 鲁旭臣 胡大伟 《东北电力技术》 2014年第7期27-29,共3页

近年来,随着组合电器在电力系统的大量应用,组合电器SF6气体泄漏故障非常常见,漏气将导致组合电器整体绝缘性能降低,一旦发生在灭弧室气室将降低开关灭弧能力,对组合电器安全运行造成严重威胁,因此,选取一起典型组合电器SF6气体泄漏故障... 近年来,随着组合电器在电力系统的大量应用,组合电器SF6气体泄漏故障非常常见,漏气将导致组合电器整体绝缘性能降低,一旦发生在灭弧室气室将降低开关灭弧能力,对组合电器安全运行造成严重威胁,因此,选取一起典型组合电器SF6气体泄漏故障,从结构设计、施工工艺分析了引发故障的原因,并提出了整改措施。 展开更多

关键词 组合电器 SF6气体 泄漏 分析

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550 kV GIS内触头发热故障诊断方法与影响因素研究 被引量：7

10

作者 鲁旭臣 李爽 +3 位作者 唐佳能 毕海涛 王亮 钟雪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期220-226,共7页

为了明确GIS内部过热缺陷的暂态过程及红外成像诊断方法,文中在试验室搭建了550 kV GIS母线触头过热缺陷模型,分别设置了不同的接触不良情况,在不同的电流下,得到了故障点温度及外壳的温度分布情况,并与接触良好情况的隔离开关及其分支... 为了明确GIS内部过热缺陷的暂态过程及红外成像诊断方法,文中在试验室搭建了550 kV GIS母线触头过热缺陷模型,分别设置了不同的接触不良情况,在不同的电流下,得到了故障点温度及外壳的温度分布情况,并与接触良好情况的隔离开关及其分支母线气室进行了对比。同时,采用有限元方法,计算了试验室无法开展的其他试验工况。研究结果表明:只要外壳局部温度高于环境温度,通过红外成像仪就可以清晰地观测到;接触电阻、负荷电流和环境温度对故障点外壳的温升影响较大,盆式绝缘子类型对故障点外壳温升无影响;起初,接触电阻与其产生的局部高温是一个线性的交互过程,当温度接近导体熔点时,从导通到最终熔化经历的时间很短,这一瞬态过程不能通过带电检测发现。 展开更多

关键词 GIS 触头发热 温度场 红外 外壳顶部

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变压器油中溶解气体分析和故障诊断 被引量：7

11

作者 陈浩 鲁旭臣 +2 位作者 郭铁 张璐 王帅 《东北电力技术》 2017年第10期29-32,共4页

变压器油中溶解气体分析技术具有操作简单快速、无需设备停电等优点,能够及时发现变压器内部的潜伏性故障,对保证电力系统安全运行具有重要意义。在分析变压器内部主要故障类型的基础上,对变压器油中溶解气体分析与故障诊断方法进行了研... 变压器油中溶解气体分析技术具有操作简单快速、无需设备停电等优点,能够及时发现变压器内部的潜伏性故障,对保证电力系统安全运行具有重要意义。在分析变压器内部主要故障类型的基础上,对变压器油中溶解气体分析与故障诊断方法进行了研究,并结合实际故障案例,对该故障诊断方法的准确性加以验证。结果表明,油中溶解气体分析能够检测出多种高压试验无法发现的缺陷与潜伏性故障,并对故障类型进行初步定性,其分析结果可作为变压器状态综合评估的重要依据。 展开更多

关键词 变压器油 溶解气体分析 特征气体 故障诊断

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高压电缆带电检测有效性评估系统研究 被引量：5

12

作者 李学斌 康激扬 +2 位作者 鲁旭臣 隋东硼 韩洪刚 《电气应用》 2016年第2期50-53,共4页

高压电缆作为当今主网架城市供电的重要部分,在国际电网中有着重要的地位。为确保电缆设备的安全、稳定,高压电缆的状态检测成为国内外研究的重点。目前我国对电缆的缺陷类型程度与信号特征的关系研究方面不够深入,无法提供确凿的数据... 高压电缆作为当今主网架城市供电的重要部分,在国际电网中有着重要的地位。为确保电缆设备的安全、稳定,高压电缆的状态检测成为国内外研究的重点。目前我国对电缆的缺陷类型程度与信号特征的关系研究方面不够深入,无法提供确凿的数据去验证两者之间的对应关系。为此,亟需一套能够模拟电缆不同缺陷类型,实现缺陷类型和局部放电检测技术有效性之间一一对应的局部放电检测方法和模拟检测平台。基于此,搭建了电缆高频局部放电带电检测的有效性评估系统平台,通过对带电检测及停电试验数据的比对、分析,研究缺陷类型及程度与信号特征的关系,并形成了典型图谱库,对实际的应用有一定指导作用。 展开更多

关键词 高压电缆 评估系统 带电检测 局部放电检测 缺陷类型 城市供电 状态检测 信号特征

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GIS内触头过热的无线感知系统研制

13

作者 李爽 鲁旭臣 +2 位作者 唐红 唐佳能 崔文军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期31-38,45,共9页

为了实现72.5 kV及以上电压GIS内触头温度的无线感知,文中阐述了一套GIS内触头温度无线感知系统的设计思路,并进行了研制。通过功能性试验,验证了本系统的有效性和可行性。最后,建立了252 kV GIS角型隔离开关接触良好和接触不良工况模型... 为了实现72.5 kV及以上电压GIS内触头温度的无线感知,文中阐述了一套GIS内触头温度无线感知系统的设计思路,并进行了研制。通过功能性试验,验证了本系统的有效性和可行性。最后,建立了252 kV GIS角型隔离开关接触良好和接触不良工况模型,开展了一系列局部过热无线感知试验。试验数据与热电偶测试数据进行了对比,验证了本系统的可信性。试验结果表明:本系统能够实现GIS内部触头温度的无线感知;当接触电阻Rj>250μΩ,动触头及静触头座的温度上升较快;当Rj达到620μΩ,负荷电流600 A时,静触头座的温度已接近50℃,可勉强通过红外成像检出;当Rj达到1.8 mΩ,负荷电流大于400 A时,触头的温度一直在增长,可通过红外成像清晰检测。 展开更多

关键词 GIS内触头 无线感知 局部过热 红外成像 接触电阻

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采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法与应用

14

作者 鲁旭臣 李爽 +4 位作者 刘佳鑫 毕海涛 郎业兴 王雅楠 丁五行 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期197-205,共9页

高压电气设备SF_(6)绝缘气室中的发热故障会导致从绝缘材料中析出CO气体,因此,SF_(6)绝缘气室中CO气体体积分数变化可作为判断绝缘气室发热故障程度的依据之一。文中研究采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法,并采用该方法... 高压电气设备SF_(6)绝缘气室中的发热故障会导致从绝缘材料中析出CO气体,因此,SF_(6)绝缘气室中CO气体体积分数变化可作为判断绝缘气室发热故障程度的依据之一。文中研究采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法,并采用该方法设计开发一种CO热释电光谱传感器:采用折叠光程,理论检出限为1.99μL/L。采用该光谱传感器可实现高压电气设备SF_(6)绝缘气室发热故障的无损在线监测,也可将该光谱传感器取代CO电化学传感器安装在便携式仪器中以克服采用电化学传感器检测CO、H_(2)两种兼容气体并存时的交叉干扰,确保对CO、H_(2)的准确测量。 展开更多

关键词 SF_(6)绝缘气室发热故障 热释电原理CO检测 SF_(6)绝缘气室无损在线监测 电化学传感器法SF_(6)气体杂质检测 交叉干扰扣除

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架空绝缘导线断线接地故障的动态接地识别 被引量：2

15

作者 徐凯 李冠华 +2 位作者 杨璐羽 刘志宇 鲁旭臣 《制造业自动化》 北大核心 2023年第7期131-138,共8页

能源电力“十四五”期间大范围推广架空绝缘导线,用以提供更高的供电可靠性和对地绝缘状态。但架空绝缘线路雷击易断线,且断线接地后易造成人身伤亡、山火等事故。讨论了10kV架空绝缘导线断线的原因以及故障造成的接地点状况,分析了此... 能源电力“十四五”期间大范围推广架空绝缘导线,用以提供更高的供电可靠性和对地绝缘状态。但架空绝缘线路雷击易断线,且断线接地后易造成人身伤亡、山火等事故。讨论了10kV架空绝缘导线断线的原因以及故障造成的接地点状况,分析了此类高阻接地故障与配网中性点接地方式的相关性,提出并研究了动态接地技术,能够准确判断故障性质和故障线路,同时可以使故障点的绝缘快速恢复、瞬时性弧光接地故障快速消除,满足绝缘导线断线接地的识别与处理需求。对中压配电网自身可靠性及人身与环境安全性具有重大意义。 展开更多

关键词 架空绝缘导线 断线接地故障 中性点动态接地方式

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10kV柜式环保气体绝缘金属封闭开关柜的关键技术研究 被引量：4

16

作者 周桂平 鲁旭臣 +3 位作者 洪鹤 谢诚 李险峰 张交锁 《东北电力技术》 2015年第11期17-19,26,共4页

重点分析了10 kV柜式开关柜的技术难点,提出了保证设备开断能力的新型开关结构,对电场进行优化设计,在检漏补气及焊接工艺方面进行了研究。根据研究成果生产了10 kV环保气体绝缘金属封闭式开关设备,并应用于现场,运行效果良好。

关键词 环保气体 开关设备 气体绝缘 开断能力

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基于大数据的铅酸蓄电池应用寿命预测 被引量：5

17

作者 包蕊 韩洪刚 +3 位作者 郭志楠 李佳奇 毕海涛 鲁旭臣 《蓄电池》 2020年第6期263-265,298,共4页

基于大数据技术采集和分析处理蓄电池性能参数数据,提出了一种可预测铅酸蓄电池应用寿命的模型。利用此预测模型对实验数据进行比较验证,得出的结论是铅酸蓄电池在不同的应用环境下,预测应用寿命与实际应用寿命一致性较好。

关键词 大数据 蓄电池 应用寿命 预测 差值预估法 钟型函数

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550 kV GIS内隔离开关机械故障仿真研究 被引量：5

18

作者 于力 曹双鹏 +3 位作者 荆澜涛 鲁旭臣 李爽 王亮 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期127-133,共7页

针对550 kV GIS内隔离开关在实际操作中出现的传动链失效以及传动机构堵塞等问题,文中搭建了隔离开关等效模型,计算了等效负载转矩以及等效转动惯量,分析了隔离开关与电机操动机构的运动配合关系。在对其结构进行对比分析的基础上,采用A... 针对550 kV GIS内隔离开关在实际操作中出现的传动链失效以及传动机构堵塞等问题,文中搭建了隔离开关等效模型,计算了等效负载转矩以及等效转动惯量,分析了隔离开关与电机操动机构的运动配合关系。在对其结构进行对比分析的基础上,采用Ansoft软件对2种不同故障下GIS内隔离开关分合闸驱动电机的转矩、电流以及加速度进行仿真分析。结果表明,驱动电机在超过正常换相时刻范围后仍然没有检测到电流换相且电流基本稳定,则说明发生卡塞堵转故障;若第一次换相时刻较正常情况有较大差异,说明负载发生较大变化,时刻提前则有可能发生传动部件松脱而导致负载下降,时刻延迟则有可能发生部件卡涩致使摩擦加剧,负载上升。 展开更多

关键词 550 kV GIS内隔离开关 驱动电机 故障仿真

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220kV主变压器高压侧套管气室SF_6气体泄漏故障分析 被引量：3

19

作者 刘相忠 李学斌 +2 位作者 鲁旭臣 王汀 韩洪刚 《东北电力技术》 2014年第4期39-41,共3页

某220 kV变电站主变压器高压侧套管气室发生SF6气体泄漏故障。为确保设备安全稳定运行,对该故障进行了诊断分析和消缺处理。通过红外热像带电检测试验,确定了泄漏点的准确位置。经解体分析,确定故障原因为油气套管上下金属法兰之间轴向... 某220 kV变电站主变压器高压侧套管气室发生SF6气体泄漏故障。为确保设备安全稳定运行,对该故障进行了诊断分析和消缺处理。通过红外热像带电检测试验,确定了泄漏点的准确位置。经解体分析,确定故障原因为油气套管上下金属法兰之间轴向密封圈低温密封不良,并分析了引发密封不良的根本原因,指出东北地区冬季设备运行温度较低,变电设备除了符合设备运行环境最低温度及技术协议要求外,应进行户外低温试验验证设备可靠性。 展开更多

关键词 SF6气体泄漏 封闭式组合电器 检测 故障诊断

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10kV并补装置中电感元件过电压保护 被引量：3

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作者 王宏斌 鲁旭臣 +1 位作者 施围 安宗贵 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期274-277,共4页

电力系统投切并联无功补偿装置时,容易产生过电压,造成电感元件的损坏,严重影响并补装置的安全运行。通过对10kV并补装置中电感元件的合闸与重燃过电压进行模拟计算,研究了采用并联电阻与间隙配合对电感元件进行过电压保护的效果。

关键词 无功补偿 电感 过电压 并联电阻 电磁暂态计算程序

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