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期刊信息/Journal information
高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
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收录年代

    甘肃积石山6.2级地震750kV避雷器震害统计及损伤机理分析

    石高扬薛志航谢强刘凡...
    5005-5013页
    查看更多>>摘要：变电站避雷器在地震作用下具有较高的易损性.2023年12月18日,甘肃积石山发生MS 6.2级地震,造成 750 kV变电站的避雷器破坏.为了研究 750 kV避雷器的地震破坏机理,对该变电站进行了震害现场调研,给出了避雷器不同的破坏现象和地震易损性,采用有限元分析模拟地震作用下避雷器的地震响应,分析震害机理,给出抗震性能提升措施.结果表明:避雷器的破坏模式有根部法兰处瓷套断裂、顶部导线牵拉变形、相邻设备碰撞引起的短路故障等;避雷器瓷套根部的应力响应随着支架刚度的增加呈现出先下降后保持水平的趋势,电流互感器-避雷器耦联结构的基频差异导致设备顶端相对位移过大进而引起导线牵拉破坏;采用格构式钢支架和减隔震装置可以增加避雷器的地震安全裕度,提升电气设备的抗震性能.

    积石山地震避雷器震害调研损伤机理减隔震措施

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    脉宽调制电压下频率对电动汽车驱动电机绝缘耐电晕寿命影响

    彭增王鹏朱英伟于超凡...
    5014-5021页
    查看更多>>摘要：采用脉宽调制技术驱动的电动汽车绝缘系统将承受严酷的高频脉宽调制电压.基波频率和载波频率是脉宽调制电压的关键参数.该文搭建了高频耐电晕测试平台,研究了不同基波频率和载波频率对电动汽车驱动电机电磁线的局部放电分布特性和绝缘耐电晕寿命的影响.测试结果及分析表明:在脉宽调制电压下,局部放电主要集中在基波极性翻转处,且呈不对称分布;采用频率-寿命反幂模型对绝缘耐电晕寿命进行拟合,得到不同基波/载波频率与寿命拟合曲线预测模型,结果表明试样的耐电晕寿命随基波频率和载波频率的增加均呈幂指数下降;在基波频率一定时,不同载波频率下的电压耐电晕寿命曲线经反幂变换后呈现平行趋势,因此基波频率与载波频率的耦合交互作用可考虑为频率-寿命反幂模型垂直移动常数因子.该研究有望为电动汽车电机绝缘耐电晕寿命测试提供试验与理论依据.

    脉宽调制电动汽车耐电晕寿命基波频率载波频率

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    基于可变形卷积与自监督对比学习的GIS局部放电诊断方法

    张瑞霖张悦孙晓兰钱勇...
    5022-5033页
    查看更多>>摘要：在高压变电站现场,气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)局部放电诊断准确率受到有标签样本数量的制约.为解决常规局部放电诊断方法中无法使用无标签数据、难以克服训练样本与待测试样本差异等问题,提出了一种基于可变形卷积与自监督对比学习的GIS局部放电诊断方法.首先通过比较未标注数据样本之间的相似性与差异性训练特征提取网络,得到输入数据的特征表示,之后利用有标签数据训练分类器,学习不同局放数据特征表示的缺陷类别,最后将待测试样本输入模型,实现局部放电诊断.为了进一步提高模型在特征提取过程中的感知能力,引入可变形卷积神经网络和空间变换模块,增强卷积核对特征图的适应性.结果表明:使用自监督对比学习可以充分利用无标签数据,实现高效特征捕捉,在有标签数据量不充足的情况下,通过无标签数据进行预训练的模型在局部放电诊断准确率上平均提高 9.34%.该文提出的自监督对比学习方法可以为局部放电缺陷诊断提供一种新的解决方案.

    局部放电GIS自监督对比学习可变形卷积

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    适应于户外场景下低成像质量的指针式表计读数智能识别方法

    刘萌王波罗鹏马富齐...
    5034-5046页
    查看更多>>摘要：由于户外场景下智能巡视表计设备采集图像时会受光照条件影响,设备采集图像质量较低,因而难以实现表计的准确读数.为此,该文首先提出一种户外场景下巡视表计的方法.该方法分为表盘检测与读数检测两部分,通过训练表盘特征高效检测模型进行表盘检测后,将检测到的候选框图像进行预处理以及基于轮廓检测的二值图重构,然后在上述二值图中依次进行起始刻度线检测、指针检测,最后使用角度法获得表计读数.经实验验证,该文方法可以克服户外场景下表计图像存在的图像模糊、反光以及存在阳光阴影等低成像质量的影响,在 5种常见光照场景下的表盘目标平均误检率与平均漏检率分别为1.005%与0.505%,单张图像检测平均耗时28.1 ms,读数检测准确率为93.91%,对于复杂光照场景下的变电站指针式表计读数具有适用性与有效性.

    表计读数识别目标检测概率霍夫变换轮廓检测深度学习指针式仪表

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    基于LEE-YOLOv7的输电线路边缘端实时缺陷检测方法

    胡晨龙裴少通刘云鹏杨文杰...
    5047-5057,中插12-中插13页
    查看更多>>摘要：边缘计算设备已广泛应用于无人机输电线路巡检中,但边缘端设备较低的功率及算力限制了其检测速度与精度,针对以上问题,该文对YOLOv7 目标检测算法进行改进,提出一种基于LEE-YOLOv7 的输电线路边缘端缺陷诊断方法.首先,采用 Mosaic-9 数据增强方法改进训练阶段的输入端,提高网络的泛化能力;而后引入LCnet网络改造主干网络部分,减少冗余参数,轻量化网络;然后,采用Meta-ACON激活函数及Wise-IoU损失函数优化网络;最后在推理过程中使用Deepstream技术调用TensorRT模块实现模型重构、优化及加速.经实验验证,LEE-YOLOv7 对 10 种常见输电线路多尺寸缺陷的识别平均准确率达到 92.3%,相比原版YOLOv7 算法提高了2.8%,且检测速度提升了38帧/s,达到53帧/s.采用Deepstream调用TensorRT模块进行推理过程的优化加速后,在Nvidia Jetson Xavier NX边缘端模块上,实现了91.2%的平均准确度及79帧/s的检测速度,满足了边缘端准确实时的输电线路缺陷检测要求.

    边缘计算输电线路Deepstream缺陷检测深度学习TensorRT

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    考虑扭绞的三芯海底电缆温度稳态分布数值求解方法

    黎云博王航廖雁群南保峰...
    5058-5066,中插14页
    查看更多>>摘要：三芯海底电缆是连接近海风电场与陆地电网的重要装置,其正常运行对于经济发展具有重要意义.导体温度与光纤温度的关系模型是温度分布式传感的理论基础,过去的研究未考虑光纤及电缆的扭绞对导体与光纤温度关系的影响.基于有限元法构建了考虑扭绞的三芯复合光纤海底电缆的电热流耦合模型,得到了导体温度与光纤温度的关系式,并分析了在埋设和铺设两种敷设环境下节距、海水温度、海水表面换热系数及不同电缆尺寸对导体及光纤温度的影响,以及对光纤与导体温度关系式的影响.仿真结果表明:在埋设的条件下,不考虑扭绞时,导体每上升 1.03℃,光纤上升 1.00℃;考虑扭绞时,导体温度及光纤温度均高于不考虑扭绞,随着节距的增大即扭绞角度变小,温度均下降,相同导体温度时,节距越大,光纤温度越低;铺设时海水的流动对于电缆的散热效果显著强于埋设时;对流换热系数越大,导体及光纤的温度越低;相同导体温度时,导体截面积越大,光纤温度越高.

    复合光纤海缆扭绞电热耦合热传导热对流

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    高低温循环老化协同硅脂溶胀对XLPE/SiR复合介质界面电荷特性的影响

    王霞陈润邦陈宇奇吴超...
    5067-5077页
    查看更多>>摘要：机车用电缆附件在运行过程中,不仅处于温度不断变换的环境,而且长期运行会受到界面涂敷硅脂的溶胀的作用,这些因素都会对其安全可靠运行造成一定威胁,但是相关的研究未见报道.为此根据实际机车运行的极端环境温度(-40～90℃),选用性能优良的硅脂,研究了高低温循环老化协同硅脂的溶胀作用对交联聚乙烯和硅橡胶的分子结构、电学性能和复合界面的空间电荷分布的影响.结果表明:交联聚乙烯在高低温循环老化以及涂覆硅脂后内部结构被破坏,试样的电导率和介电常数在老化后有一定程度增大;硅橡胶在仅受高低温循环老化条件下,老化促进了分子链的再交联作用使得试样电导率下降,而老化同时使极性基团密度的增大,导致试样的介电常数有所增大;而涂敷硅脂的硅橡胶在高低温循环老化后,由于硅脂的溶胀作用分子结构被破坏,使得材料的电导率和介电常数增幅明显.交联聚乙烯和硅橡胶的极性和电导率决定了交联聚乙烯/硅橡胶(crosslinked polyeth-ylene/silicon rubber,XLPE/SiR)夹层界面电荷的性质,涂覆硅脂的硅橡胶老化后的电导率高、极性强、界面电荷积累显著,并且由于硅脂的溶胀作用硅橡胶内部电荷累积现象明显.

    电缆附件高低温循环老化硅脂溶胀空间电荷

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    航空低气压条件下磁控溅射PTFE表面耐电性能

    邢云琪王彬杨广正王智文...
    5078-5086页
    查看更多>>摘要：聚四氟乙烯(PTFE)具有良好的耐热性能和机械性能,已逐渐成为航空线缆的主流绝缘材料,为满足多电飞机供电系统电压等级提升及航空条件下复杂环境绝缘要求,亟须进一步提升线缆绝缘耐电性能.采用磁控溅射TiO2制备了 5 种PTFE样品,测试了改性样品的水接触角及电导率,通过闪络及电老化实验对试样表面耐电性能进行分析,基于表面陷阱分布对磁控溅射的影响机理进行解释.结果表明,改性后样品表面疏水性提升,电导率降低,随磁控溅射时间增长PTFE表面闪络电压及抗电老化性能先提升后下降,效果在改性45 min时最好.溅射后提升了绝缘表面电荷捕获能力,抑制放电发展过程,使闪络电压提高;深陷阱捕获电荷形成反向电场,自由电荷注入-脱出过程受到抑制,PTFE耐电老化性能得到提升.

    多电飞机PTFE磁控溅射沿面放电电老化

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    可回收玄武岩纤维增强复合材料的制备及性能

    刘贺晨魏利伟张铭嘉孙章林...
    5087-5097页
    查看更多>>摘要：传统纤维增强复合材料的基体树脂固化后形成的交联网络难溶解、难熔融,导致退役后的纤维增强复合材料难以处理.为此以1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯为催化剂合成了基于酯交换的类玻璃化环氧树脂(vitrimers),制备了可回收玄武岩纤维增强复合材料(vitrimers-based basalt fiber-reinforced polymer,VBFRP),对比了传统树脂基复合材料(epoxy-based basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)和VBFRP的机械性能、电气性能和热性能,并利用乙二醇溶液实现了玄武岩纤维的高效回收.结果表明:VBFRP具有不逊色于BFRP的力学性能,且表现出更高的断裂伸长率.催化剂含量的增加使得VBFRP拥有更强的力学性能,但是过量的催化剂会导致VBFRP的界面结合强度下降;与BFRP相比,所有VBFRP的电气性能均有所下降.且VBFRP的电气性能受催化剂含量的影响,适当的催化剂含量能够提高VBFRP的电气性能.VBFRP-2 的电气性能下降程度较低,其击穿强度、泄漏电流和介质损耗因数分别为29.29 kV/mm、29.88 μA和1.66%;VBFRP具有更高的玻璃化温度,但是其初始分解温度随着催化剂含量的增加而降低,热稳定性下降;经过 28 d热老化后,VBFRP-2 的泄漏电流和介质损耗因数分别增加了83.94%和48.19%,耐热老化程度低于BFRP;回收后的玄武岩纤维表面整洁,几乎无树脂残留,且化学结构并未改变,其单丝拉断强度保留率达到90.85%.

    复合材料电工装备类玻璃化高分子环氧树脂可回收玄武岩纤维

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    环境湿度对配电电缆绝缘等温松弛电流的影响

    何宁辉张佩周秀丁培...
    5098-5105页
    查看更多>>摘要：环境湿度是配电电缆绝缘等温松弛电流测试的重要干扰因素之一,对基于松弛电流的绝缘状态评估影响显著.以退役三芯户外终端为试样,测试了不同湿度环境下的等温松弛电流,并开展了绝缘状态评估误差分析.结果表明:在检测系统直流电源输出1 kV电压后,随着环境湿度增加,A、B和C相电缆的等温松弛电流和电缆线芯实际分压均呈现整体快速下降的趋势,这表明等温松弛电流的下降主要与电缆绝缘子伞裙沿面电阻Rh下降相关.A、B和C相电缆等温松弛电流均可通过三阶指数模型模拟,计算出的老化因子A均大于德国判据中"劣化"等级线2.10,且各相A值存在明显区别,这表明其在投后的各相电缆绝缘的老化程度不同,其可能与各相线路的负荷量大小不同导致的绝缘层电热老化进程相关.环境相对湿度在49%以下时,不同湿度等温松弛电流法计算出的老化因子A误差在6%以内,但当湿度进一步提高后,极化电场不足导致老化因子A误差过高,准确性较低,因此在实际应用中应注意环境湿度的影响,建议电缆接头周围的环境相对湿度控制在49%以下.

    配电电缆环境湿度等温松弛电流老化因子状态评估

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