首页期刊导航|高电压技术
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。
正式出版
收录年代

    高电压等级真空断路器研究现状及展望

    钟建英孙广雷杨葆鑫赵晓民...
    451-466页
    查看更多>>摘要：针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段 SF6 完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段.对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠性方面具有显著优势.目前商业化单断口真空灭弧室已经发展到 145 kV/40 kA,综述了高电压大电流单断口真空灭弧室内外绝缘技术、电弧形态演变规律及分合闸控制、温升特性和真空灭弧室焊接质量稳定性的研究现状及未来发展趋势.结果表明:真空灭弧室内部真空间隙的均压设计及长真空间隙绝缘"饱和"问题是制约灭弧室电压等提升的关键因素;耐烧蚀触头材料的制备及磁场设计对触头表面阳极斑点的形成过程和真空断路器分合闸速度匹配至关重要;选取低回路电阻的触头结构、优化真空断路器散热结构能够有效提升真空灭弧室额定通流能力;此外,总结了真空灭弧室焊接质量和稳定性的影响因素,指出陶瓷金属化并选取合适的钎焊温度和焊料能够显著提升焊接强度;最后指出真空断路器趋向于大容量、小型化、智能化、低过电压、免维护、专用化和多功能化发展.

    SF6替代技术真空开断技术单断口真空灭弧室大容量可靠性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    直流快速开断技术研究进展和展望

    吴益飞吴翊庄伟斌吴鑫...
    467-477页
    查看更多>>摘要：由于直流电流无自然过零点且短路电流上升率高,直流电流快速开断与系统故障切除成为制约直流电力系统发展的一大瓶颈.该综述首先介绍了直流快速开断技术要求与难点.其次,详细分析了直流快速开断过程涉及的关键技术,包括电流转移技术、固态式直流开断技术、介质恢复技术和高速机械开关技术等,综述了各种技术的当前发展现状及其应用情况,对比了不同技术方案的特点及适应性.最后,对直流快速开断技术未来发展方向进行了讨论和总结,为小型化、高性能、低成本、高可靠快速直流断路器的研发及推广应用提供了新的技术思路.

    直流电力系统直流快速开断技术电流转移介质恢复高速机械开关

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    适配变压器全档位切换暂态分析的有载分接开关电路模型构建

    司马文霞王大森杨鸣李刚...
    478-490页
    查看更多>>摘要：有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是换流变压器的核心组件,其可靠切换过程关乎换流变的安全.然而目前国内在运特高压换流变用 OLTC 完全依赖进口,仿真获取 OLTC 不同运行状态的暂态特性数据是支撑OLTC关键电气参数设计与国产化制造的基础.经典的OLTC模型仅改变变压器变比或仅模拟单级档位切换过程,难以满足全档位电压调整与各级档位暂态特性数据同步获取的需求,导致OLTC设计优化、参数选型及故障分析缺乏足够的仿真数据支持.该文首先以真空OLTC为研究对象建立切换开关和极性开关等效电路模型,根据OLTC复杂的调压功能建立分层控制系统.其次,在 PSCAD 中搭建交流仿真系统,获取有载调压过程的暂态特性数据波形,与解析计算得到的电压和电流相比误差小于0.2%,证明该模型满足OLTC电磁暂态仿真研究的精度要求.最后,开展循环调压仿真,获得负载电压数据与波形.结果表明:该文提出的OLTC模型能够接收外部控制信号,进行全档位调压与极性转换仿真分析,能够为OLTC的调压研究、故障溯源分析和过渡电阻设计选型等提供基础模型.

    有载分接开关极性开关切换开关恢复电压承载电流

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    高压断路器触头烧蚀及电寿命评估研究综述

    赵书涛黄伟杰刘会兰杨嘉睿...
    491-504页
    查看更多>>摘要：随着高压断路器接近设计寿命年限其触头烧蚀情况越来越严重,评估高压断路器电寿命可提高利用效率同时保证其运行可靠性.根据近些年有关开关电器电寿命相关文献,首先从触头烧蚀数学模型出发剖析了断路器电寿命终结物理过程;然后对比了目前常用的断路器电寿命评估方法优缺点,指出数据模型是驱动设备寿命准确评估的关键,并借鉴其他类型开关电器电寿命相关研究为高压断路器靠性评估开拓了思路.最后指出高压断路器电寿命预测所面临挑战以及研究方向.

    高压断路器状态评估电寿命触头烧蚀开关电器

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于振电信号分析与二元维纳的断路器附件机械寿命预测

    孙曙光邵旭王景芹魏硕...
    505-516页
    查看更多>>摘要：分闸附件作为动作触发机构,其机械性能对于万能式断路器可靠运行至关重要.针对其寿命预测,提出了一种基于二元维纳性能退化分析的寿命预测方法.该方法结合分闸附件的工作机制,采取振电联合分析模式.首先,利用CEEMDAN-WD与短时能熵比双门限法,实现分闸过程触发阶段特定动作振动事件的精准标定;然后,研究振动事件所对应的机构动作时间以及驱动能量参数作为性能退化指标;在此基础之上构建二元维纳模型,以振电联合分析指标作为预测模型的输入,最终实现剩余寿命的定量预测.通过对 3台断路器的测试表明,基于振电协同分析的寿命预测方法具有更高的预测精度,3台试品平均相对误差分别为4.3%、9.77%、8.46%,兼具有工程实用性.

    万能式断路器振电信号性能退化二元维纳过程剩余寿命预测

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    三维互穿结构Cu-W触头抗熔焊机理

    韩颖吴世齐宋博文安辉...
    517-527页
    查看更多>>摘要：触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性.为此设计了2 种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的 Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立触头熔池流体动力学模型和冷凝降温数学模型,研究了 2种有序结构和商用无序结构的触头阳极在闭合回跳电弧作用下熔化温度分布、熔池喷溅形貌和接触区域金属凝固过程,通过模拟熔焊实验平台进行了熔焊力验证.结果表明,通过调节三维互穿有序W骨架结构,能够有效抑制熔池扩散和液态金属喷溅,并降低熔焊力,从而提高Cu-W复合材料的抗熔焊性能.

    三维互穿结构Cu-W复合材料熔化喷溅熔池凝固熔焊力

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    低气压直流转换开关开断能力研究

    孙珂珂卫亚博吴翊
    528-536页
    查看更多>>摘要：直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换.其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点.该文以直流转换开关为研究对象,通过 SF6 气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的气流场仿真分析结果,优化气流通道,设计出适用于低气压环境的大容量开断装置.采用了低频振荡电流法等效直流电源进行直流转换开关的电流转换能力验证,分别在不同电流、不同气体压力时进行电流转换试验.由试验结果可知,随着开断装置充气压力的降低,电流转换的能力下降率达到10%～25%,且燃弧时间较长.通过仿真和试验研究,为低气压条件下直流转换开关的设计和电流转换能力评估奠定了基础.

    低气压直流转换开关气流场电流转换低频振荡

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于改进Kruskal-Wallis检验的低压开关电器状态表征参数选择

    刘洋曹云东刘树鑫
    537-544页
    查看更多>>摘要：由于状态数据的多属性、高维度和大数据量,以及特征参数难以满足正态性和方差齐性检验的事实,低压开关电器的状态表征参数难于选择.针对该问题,基于非参数单体多状态样本的分组状态间秩差异性,以及特征参数 Kruskal-Wallis(KW)检验统计量的计算规则和变化趋势,研究论证了单体样本特征参数表征显著性鉴别机理.同时,基于状态序列斜率变化增量和子序列变异增量,提出样本状态时序分类算法,并将该算法与参数鉴别机理相结合,形成单体多状态样本改进KW检验理论.最后,基于改进理论提出低压开关电器状态表征参数选择新方法.以交流接触器为例进行验证,结果表明该文方法适用于具有非线性、非平稳、动态随机分布等特点的低压开关电器状态表征参数选择.实例证明,基于该方法获得状态表征曲线的拟合优度可达 0.91,状态划分显著性P值可达8.428 48×10-266,表征与分类精度较参数选择前及同类方法提升明显,为下一步研究低压开关电器状态的精确划分与识别奠定了理论基础.

    低压开关电器状态表征参数选择Kruskal-Wallis检验状态划分

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于多目标灰狼优化算法与RBF神经网络的真空灭弧室触头结构优化设计

    丁璨王周琳袁召李江...
    545-552页
    查看更多>>摘要：在真空灭弧室触头开断过程中,合适的磁场分布有利于提高其开断性能;在合闸过程中,动、静触头间存在的电动斥力会导致触头出现弹跳现象.针对以上问题,首先建立了带铁芯式杯状纵磁触头的三维模型,进行了磁场分布与电动力的计算;为了进一步提高触头的性能,然后构建了以触头片开槽长度、开槽宽度、径向偏转角度、杯座斜槽高度及单个斜槽上下旋转角度为输入,电流峰值时刻触头间隙中心平面纵向磁场强度最大值、过零时刻中心点处磁滞时间、合闸时动静触头间的电动斥力分别为输出的RBF神经网络模型;最后结合RBF神经网络模型与多目标灰狼优化算法(MOGWO)对触头结构进行了优化.结果表明:与初始结构参数相比,当触头片开槽长度为19.74 mm、宽度为3.94 mm、径向偏转角为19.9°、杯座斜槽高度为18.0 mm、斜槽上下旋转角为119.2°时,触头具有更好的磁场分布特性,且动、静触头间的电动斥力明显减小,有利于提高触头的工作性能.

    真空灭弧室触头电动斥力RBF神经网络磁场特性多目标灰狼优化算法

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于逆阻型IGCT器件的固态式直流断路器设计及研制

    严鑫余占清屈鲁甘之正...
    553-562页
    查看更多>>摘要：直流系统是支撑高比例新能源接入与灵活高效用能的重要技术方向.固态式直流断路器(solid state DC circuit breaker,SSCB)具有开断速度极快、无电弧、寿命长等优点,在中低压直流系统的故障保护中得到广泛应用.随着电力电子器件的发展,固态式直流断路器的拓扑结构、工作性能也在不断进步.为此基于逆阻型集成门极换流晶闸管(intergated gate commutate thyristor,IGCT),提出了一种新型的固态式直流断路器结构及设计方法,通流支路采用逆阻IGCT反并联结构实现双向通流,缓冲支路采用金属氧化物避雷器(metal oxide varistor,MOV)-电容结构来抑制过电压,吸能支路采用MOV吸收系统能量.进一步地,给出了关键元器件的参数设计方法,并验证了有效性;设计了性能良好的重力热管散热器,单个模块散热功率可达700 W;提出了主被动结合的控保策略,提高断路器的保护性能.最后,研制了固态式直流断路器样机,可用于750 V以内的低压直流系统,额定通流可达2 kA,可在百微秒内开断10 kA故障电流,成本低、体积小、高可靠,具有良好的应用前景.

    直流输配电固态式直流断路器逆阻型IGCT反并联结构缓冲设计

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普