典型植被火焰下导线–板间隙击穿特性及放电模型研究 被引量：25

1

作者 黎鹏 阮江军 +3 位作者 黄道春 龙明洋 吴田 普子恒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期4001-4010,共10页

针对山火引发输电线路跳闸事故频发的问题,选取了输电线路走廊易于引发线路跳闸的典型植被,利用模拟山火试验平台研究了导线–板间隙在典型植被火焰下的工频击穿特性,通过击穿电压与泄漏电流数据分析了不同植被火焰下间隙击穿特性的差异... 针对山火引发输电线路跳闸事故频发的问题,选取了输电线路走廊易于引发线路跳闸的典型植被,利用模拟山火试验平台研究了导线–板间隙在典型植被火焰下的工频击穿特性,通过击穿电压与泄漏电流数据分析了不同植被火焰下间隙击穿特性的差异性,根据间隙的放电机制以及电弧路径发展的图像,建立了火焰条件下间隙放电模型,并对其有效性进行了验证。研究结果表明:植被火焰下间隙的绝缘强度明显下降,特别是在杉树枝火焰下,导线–板间隙的平均击穿电压梯度可降低为纯空气间隙的10%;植被在稳定燃烧阶段的泄漏电流最大,且正半波的泄漏电流值大于负半波,最大可达负半波的十倍左右;在灰烬颗粒影响下,秸秆、茅草等植被在火焰高度较低时,也会导致输电线路跳闸,研究成果可为输电线路在山火条件下的安全稳定运行措施提供参考。 展开更多

关键词 输电线路 植被火焰 泄漏电流 击穿特性 放电模型

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中压开关柜内部短路燃弧热–力效应研究综述 被引量：23

2

作者 阮江军 黎鹏 +3 位作者 黄道春 张力 魏梦婷 龙明洋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3340-3351,共12页

中压开关柜是电力系统中重要的控制与保护设备,近年来,开关柜内部短路燃弧故障时有发生,其产生的高压力和高温效应对设备、建筑物以及工作人员的安全造成了巨大威胁。对中压开关柜内部短路燃弧热–力效应研究进行了综述,详细介绍了开关... 中压开关柜是电力系统中重要的控制与保护设备,近年来,开关柜内部短路燃弧故障时有发生,其产生的高压力和高温效应对设备、建筑物以及工作人员的安全造成了巨大威胁。对中压开关柜内部短路燃弧热–力效应研究进行了综述,详细介绍了开关柜内部短路燃弧特性以及不同数值计算方法的差异,分析了国内外封闭容器以及开关柜内部短路燃弧试验与仿真方面的研究现状。分析表明：关于中压开关柜内部短路燃弧压力升及温升方面缺乏系统有效研究,建议开展实际中压开关柜在不同条件下的短路燃弧试验,结合内部电弧燃烧特性,建立热-力效应数值仿真模型,提出中压开关柜柜体强度校核方法与流程,并对泄压通道进行优化。 展开更多

关键词 开关柜 封闭容器 内部电弧故障 热–力效应 计算流体动力学

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模拟山火条件下导线-板间隙击穿特性影响因素分析 被引量：15

3

作者 黎鹏 阮江军 +3 位作者 黄道春 魏晗 秦知航 龙明洋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期195-201,共7页

利用模拟山火试验平台,开展导线-板间隙在不同燃烧条件下的工频击穿特性,分析植被类型、燃烧强度、风速和坡度等因素对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:不同类型植被火焰下,间隙的击穿特性差异较大,杉树枝叶和杉树干火焰下,间隙的工... 利用模拟山火试验平台,开展导线-板间隙在不同燃烧条件下的工频击穿特性,分析植被类型、燃烧强度、风速和坡度等因素对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:不同类型植被火焰下,间隙的击穿特性差异较大,杉树枝叶和杉树干火焰下,间隙的工频击穿电压分别约下降为纯空气间隙的10%和20%;当火焰桥接全部间隙时,植被燃烧强度对间隙击穿特性的影响较小;随着坡度的增加,火焰间隙的绝缘强度出现大幅度下降。因此,对实际输电线路,需重点关注坡度较大的地方,特别是"V"形山谷位置,更易出现山火引发线路跳闸事故。 展开更多

关键词 山火 输电线路 击穿特性 风速 坡度

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考虑火花效应的接地装置冲击散流特性有限元计算分析 被引量：14

4

作者 吴泳聪 阮江军 +2 位作者 夏军 黄道春 龙明洋 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第6期104-110,共7页

为了计算输电线路杆塔接地装置的冲击散流特性并考虑火花效应的影响,本文结合土壤击穿模型,采用有限元法(FEM)求解了非线性电阻率下的磁准静态方程,模拟了雷电流的地中散流及土壤电离的过程。随后,讨论了土壤击穿模型参数对冲击接地电... 为了计算输电线路杆塔接地装置的冲击散流特性并考虑火花效应的影响,本文结合土壤击穿模型,采用有限元法(FEM)求解了非线性电阻率下的磁准静态方程,模拟了雷电流的地中散流及土壤电离的过程。随后,讨论了土壤击穿模型参数对冲击接地电阻的影响,分析表明:土壤临界击穿场强E_c是影响冲击接地电阻的主要参数,为简化计算并考虑土壤分散性的平均影响,建议取E_c=3 kV/cm,剩余电阻率系数k及电阻率衰减系数n的影响较小,建议取k=7%,n=0. 75。最后,进一步补充计算了垂直接地体、针刺型接地体及实际接地装置的冲击散流特性,为实际输电线路杆塔接地设计与分析提供参考。 展开更多

关键词 火花效应 有限元法 土壤电离 冲击接地电阻

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开关柜温度-流体场优化计算研究 被引量：10

5

作者 吴泳聪 阮江军 +2 位作者 黎鹏 龙明洋 龚宇佳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1-11,共11页

针对开关柜温度-流体场计算量大、精度低等问题,从网格控制、边界条件及热源计算3个方面对其进行优化计算。首先提出了基于后验误差估计的网格修正方法,实现网格高效加密并减少冗余,在相同计算精度的条件下,所得网格的单元量仅为传统整... 针对开关柜温度-流体场计算量大、精度低等问题,从网格控制、边界条件及热源计算3个方面对其进行优化计算。首先提出了基于后验误差估计的网格修正方法,实现网格高效加密并减少冗余,在相同计算精度的条件下,所得网格的单元量仅为传统整体加密法的32.3%;通过建立开关柜外流场模型确定开关柜外壳截断边界,代替依赖经验的人工取值方法,得到无通风自然对流环境下外壳的对流换热系数为0.4~1.4 W/(m^2•℃);进一步建立了开关柜电磁-温度-流体耦合计算模型,利用涡流场求解开关柜内热源分布,充分考虑交流热源、接触热源、涡流损耗对温度场的影响。将上述方法应用到KYN28A-12kV/630A开关柜的温升计算中,并与试验结果进行了对比,仿真与试验最大相对误差3.43%,证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 开关柜 温度-流体数值计算 后验误差估计 对流换热系数 热源

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典型植被灰烬颗粒对导线-板间隙放电特性的影响 被引量：10

6

作者 龙明洋 黄道春 +2 位作者 黎鹏 阮江军 李豫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期627-633,共7页

为分析典型植被灰烬颗粒对导线-板间隙放电特性的影响,利用模拟山火试验平台研究茅草、秸秆、杉树枝叶三种典型植被灰烬颗粒下间隙的交流击穿特性;同时建立仿真模型,系统分析颗粒对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:在交流电压下,灰烬... 为分析典型植被灰烬颗粒对导线-板间隙放电特性的影响,利用模拟山火试验平台研究茅草、秸秆、杉树枝叶三种典型植被灰烬颗粒下间隙的交流击穿特性;同时建立仿真模型,系统分析颗粒对间隙击穿特性的影响机制。结果表明:在交流电压下,灰烬颗粒的存在使间隙的绝缘强度大幅度下降,平均击穿电压梯度约降至纯空气间隙的54%,茅草的灰烬颗粒对间隙交流击穿特性的影响大于其他植被;颗粒的存在会使间隙背景电场发生明显的畸变,长条形颗粒附近的最大电场强度约增大为背景电场强度的10.2倍,当长条形颗粒的长度由15 mm增至25 mm时,间隙的最大电场强度增大约55.7%;颗粒离模拟导线越近,相对介电常数越大,其对间隙电场的畸变程度越大。 展开更多

关键词 典型植被 灰烬颗粒 击穿特性 电场畸变

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封闭容器内部短路燃弧爆炸压力效应计算 被引量：10

7

作者 黎鹏 阮江军 +3 位作者 黄道春 徐国顺 龙明洋 魏梦婷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1065-1071,共7页

中压开关设备内部短路燃弧爆炸对设备、建筑物以及工作人员的安全带来了严重威胁。为提出合适的数值计算方法对短路爆炸引起的压力效应进行计算,对开关设备内部短路燃弧的能量平衡机制进行了分析;通过分析燃弧过程的热-力效应,提出了基... 中压开关设备内部短路燃弧爆炸对设备、建筑物以及工作人员的安全带来了严重威胁。为提出合适的数值计算方法对短路爆炸引起的压力效应进行计算,对开关设备内部短路燃弧的能量平衡机制进行了分析;通过分析燃弧过程的热-力效应,提出了基于CFD法的间接耦合分析方法,并开展了实际封闭容器内部短路燃弧实验验证了算法的可行性。研究结果表明:实验测量与模拟计算获得的平均压强仅相差2%左右;电弧尺寸对压力升的影响较小;封闭容器内部压力升随电弧能量的增大近似线性增大;安装负压室后燃弧室的压强可降低60%左右,因此,增设负压室可有效抑制开关设备内部短路爆炸引起的压力升。 展开更多

关键词 开关设备 内部短路燃弧 封闭容器 CFD 压力升

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柔性石墨接地体与金属接地体散流特性对比 被引量：10

8

作者 詹清华 阮江军 +5 位作者 龙明洋 黄道春 肖微 张思寒 李恒真 罗容波 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2017年第3期66-70,76,共6页

不同接地材料因其电磁参数的不同使得接地体的工频与冲击散流特性有区别。针对石墨、锰铜和钢三种接地材料进行仿真建模计算,建立了输电线路杆塔接地网常用的方框带射线型接地网模型,分别对比分析了三种接地材料在不同频率电流、不同土... 不同接地材料因其电磁参数的不同使得接地体的工频与冲击散流特性有区别。针对石墨、锰铜和钢三种接地材料进行仿真建模计算,建立了输电线路杆塔接地网常用的方框带射线型接地网模型,分别对比分析了三种接地材料在不同频率电流、不同土壤电阻率条件下的冲击散流特性,阐述了接地体散流特性对接地阻抗的影响。通过对比分析可知:在高频电流、高土壤电阻率条件下,柔性石墨接地体在远端的散流能力要优于钢接地体,接地阻抗更小。 展开更多

关键词 柔性石墨接地体 金属接地体 冲击散流特性 接地阻抗

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不同导线排列下500kV输电线路直升机带电作业平台侵入路径 被引量：7

9

作者 刘超 阮江军 +2 位作者 杜志叶 廖才波 龙明洋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期151-156,共6页

基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升... 基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升机作业平台表面的电场强度,基于计算结果给出了不同导线排布下,直升机带电作业平台靠近不同相导线时的最优侵入路径。 展开更多

关键词 特高压输电 特高压交流输电 直升机带电作业 平台法 侵入路径 电场强度 模型

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输电线路走廊典型植被火焰绝缘特性测量与分析 被引量：4

10

作者 陈孝明 黎鹏 +7 位作者 阮羚 黄道春 黄俊杰 魏晗 熊宇 阮江军 龙明洋 秦知航 《电测与仪表》 北大核心 2015年第20期89-95,共7页

山火条件下输电线路间隙的绝缘强度大幅下降,导致线路跳闸事故频发,给电网的安全稳定运行带来了严重影响。文章选取了输电线路走廊易引发线路跳闸的3种典型植被,对其火焰的绝缘特性进行了试验测量,并分析了植被火焰绝缘强度的影响机制;... 山火条件下输电线路间隙的绝缘强度大幅下降,导致线路跳闸事故频发,给电网的安全稳定运行带来了严重影响。文章选取了输电线路走廊易引发线路跳闸的3种典型植被,对其火焰的绝缘特性进行了试验测量,并分析了植被火焰绝缘强度的影响机制;研究结果表明,在植被燃烧强度较大时,3种植被的火焰电阻率均较小,其中,杉树枝的最小,为3 kΩ·m,杉树干的最大,也达到30 kΩ·m,远低于纯空气间隙的绝缘强度;植被火焰的绝缘特性与火焰高度、温度、烟尘浓度、灰分含量等因素有关,而当火焰温度较低时,火焰高度与燃烧强度对植被火焰的绝缘特性影响较大。因此,控制输电线路走廊植被的高度和密度可以从根本上减少山火导致线路跳闸事故的发生。 展开更多

关键词 输电线路 山火 植被 绝缘电阻测量 绝缘特性

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螺栓紧固型接触电阻数值拟合及等效方法 被引量：3

11

作者 龚宇佳 阮江军 +2 位作者 吴泳聪 龙明洋 黎鹏 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第6期169-175,共7页

接触电阻是影响电气设备电流场与温度场计算的重要参数,本文提出一种基于单位面积接触电阻的金属搭接接触电阻数值计算模型,用于计算不同工况下的搭接铜排的电流密度分布与热功率分布,并试验获得了裸铜排、镀镍铜排单位面积接触电阻与... 接触电阻是影响电气设备电流场与温度场计算的重要参数,本文提出一种基于单位面积接触电阻的金属搭接接触电阻数值计算模型,用于计算不同工况下的搭接铜排的电流密度分布与热功率分布,并试验获得了裸铜排、镀镍铜排单位面积接触电阻与温度及压强的定量关系。利用上述计算模型与试验参数,通过电磁-应力耦合计算分析了搭接面积为60 mm×60 mm、50 mm×50 mm镀镍与裸铜排试品在不同扭矩下的接触电阻,并与测量结果进行了对比,仿真与试验结果最大相对误差7. 00%,证明了计算方法的准确性。此外,该接触电阻模型不仅可以应用到开关柜温度场计算,还可推广到其它材料搭接的接触电阻计算。 展开更多

关键词 单位面积接触电阻 螺栓紧固搭接 参数测定 接触电阻数值计算模型 电磁-应力耦合计算

原文传递

考虑火焰对绝缘强度影响的植被燃烧研究 被引量：2

12

作者 秦知航 黄道春 +3 位作者 黎鹏 魏晗 阮江军 龙明洋 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第1期1-5,共5页

选取3种典型植被,对其在燃烧过程中的热释放速率、火焰高度、火焰温度、火焰电阻等燃烧特征参数进行测量,并分析了这些参数相互之间的影响机制。研究表明,同尺寸的杉树木垛、茅草、秸秆及杉树枝,杉树枝火焰高度最高、平均热释放速率最大... 选取3种典型植被,对其在燃烧过程中的热释放速率、火焰高度、火焰温度、火焰电阻等燃烧特征参数进行测量,并分析了这些参数相互之间的影响机制。研究表明,同尺寸的杉树木垛、茅草、秸秆及杉树枝,杉树枝火焰高度最高、平均热释放速率最大,且两参数间表现出良好的正相关性,杉树干火焰电阻最大,杉树枝最小,其值与火焰高度及热释放速率表现为明显的负相关,但同时还受火焰温度等因素综合影响。 展开更多

关键词 火灾 植被火焰 燃烧特性 绝缘强度 跳闸

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一起接地变跳闸引起全站失压的事故分析 被引量：1

13

作者 李沐峰 陈昕 +4 位作者 王珏 韩觐伊 沈钟浩 龙明洋 郭慧东 《河南科技》 2022年第15期45-50,共6页

本研究针对某城市内重要的110 kV变电站内低电阻接地形式的10 kV系统中某馈线发生单相接地后,接地变相过流保护动作跳闸,对引起导致全站10 kV失压原因进行深入分析,通过列出故障复合序网图、复合序网理论分析计算,阐述中性点经低电阻接... 本研究针对某城市内重要的110 kV变电站内低电阻接地形式的10 kV系统中某馈线发生单相接地后,接地变相过流保护动作跳闸,对引起导致全站10 kV失压原因进行深入分析,通过列出故障复合序网图、复合序网理论分析计算,阐述中性点经低电阻接地系统在发生单相接地故障后相电流与零序电流的特征,给出继电保护整定与配合中存在的问题,并从故障录波的波形实际数值与理论计算分析给予证明。最后,通过相关规程规定给出改进定值配置的建议措施,避免类似情况的发生。 展开更多

关键词 低电阻接地系统 单相接地 复合序网 零序电流

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