基于主动激励的GIS盆式绝缘子损伤检测

GIS(Gas Insulated Substation)盆式绝缘子广泛应用于电力系统,长时间使用会产生结构损伤.本文提出了一种基于Lamb波的主动激励盆式绝缘子损伤监测方法,研究了Lamb波激励信号产生、Lamb波响应信号拾取及处理方法,设计了监测系统并进行了实验研究.实验结果表明本文提出的方法可以监测出盆式绝缘子表面深度为1 mm的微小裂纹以及盆式绝缘子表面微小附着物.     

关于线路绝缘子污秽程度判定方法的研究

本文主要根据输电系统中绝缘子污秽处理的局限性,提出了绝缘子污秽程度判定方法,包括应用高压输电线路绝缘子污秽在线监测系统来预测绝缘子污闪的新思路和提出了基于污秽物在微波波段的辐射特性差异来检测绝缘子绝缘状况的方法。     

基于BP神经网络的绝缘子表面污秽预测方法

针对传统方法清扫绝缘子污秽的弊端,提出了利用BP神经网络预测绝缘子污秽的方案.通过BP神经网络的输入、输出和参数的选取,在实验室进行数据验证.结果表明:该方法可以准确有效的预测绝缘子表面污秽程度,可以指导现场绝缘子的清扫和优化绝缘子的清扫周期.     

基于SolidWorks和ANSYS的盆式绝缘子设计与分析

介绍了高压开关中重要的绝缘部件之一盆式绝缘子的设计与分析过程：使用SolidWorks软件进行三维建模,然后通过ANSYS Workbench对模型进行受力分析,在结构设计符合要求的情况下,还需运用ANSYS进行电场计算,分析模型的绝缘性能,最终达到结构设计合理和电场分布优异的效果。最后又通过试验对设计出来的盆式绝缘子进行考核,满足设计和使用要求,提高了设计和开发新产品的效率。     

GIS盆式绝缘子耐压局部放电试验设备的研究与应用

盆式绝缘子是六氟化硫封闭式组合电器（GIS）的重要部件，为保证其在产品中的可靠性，除了制造盆式绝缘子比较注意沿面放电距离的电气可靠性之外，更应当关心在工作电压长期作用下的绝缘可靠性。因此，应通过反复试验进行验证，研究并解决实验设备配置等问题，以达到其可靠性的要求。     

基于图像色彩特征融合的绝缘子污秽等级检测

针对绝缘子污秽状态非接触检测问题,提出基于可见光图像RGB(red green blue)和HSI(hue saturation intensity)空间信息特征级融合的污秽等级检测方法.利用最佳熵阈值分割法(OET)提取绝缘子盘面区域,分别在RGB和HSI色彩空间进行特征计算,根据Fisher准则进行特征选择,得到可以有效表征污秽状态的特征量,利用核主元分析(KPCA)对两个色彩空间特征的组合进行降维融合,得到三维融合特征向量,结合概率神经网络(PNN)实现污秽等级识别.实验分析表明,基于核主元分析的图像信息特征级融合能够全面地反映绝缘子污秽状态,与单独利用RGB或HSI特征进行识别相比,其准确率有显著提高,可以实现绝缘子污秽等级的有效识别,为绝缘子污闪防治提供了新的方法.     

化工污秽造成接触网绝缘子频繁污闪原因分析及防范对策

介绍了两处典型的化工污秽造成铁路接触网频繁跳闸故障案例,分析了绝缘子污闪的机理,提出了切实可行的防范对策。     

带电水蒸气冲洗污秽绝缘子时的交流闪络特性研究

针对带电水蒸气清洗绝缘子污秽进行了试验研究,绘制了3种不同绝缘子随盐密变化的平均闪络电压、闪络电压梯度曲线和不同清洗方式下的闪络电压曲面,并进行了带电水蒸气冲洗污秽绝缘子时闪络电压的拟合计算和影响因素分析.结果表明:在相同盐密下,FXBW4-35型绝缘子时的闪络电压和闪络梯度最高,XP-70型绝缘子次之,FC-70型绝缘子最低;幂函数可拟合带电水蒸气清洗污秽绝缘子时的闪络电压,但非最优拟合函数;采用自下而上清洗方式闪络电压最高;绝缘子污秽盐密低于4×10~(-4)g/cm~2无过电压出现情况下,带电水蒸气清洗可保证系统安全.     

基于介电功能梯度材料的盆式绝缘子电场分布优化

为改善盆式绝缘子沿面电场分布,以径向介电常数分布为对象,提出了一种通过识别沿面最大场强位置反馈更新介电常数分布的全局优化算法,实现了介电功能梯度材料盆式绝缘子参数优化设计.通过APDL语言,实现MATLAB与ANSYS联合仿真,研究了步长大小、分层数量等参数对优化结果的影响.结果表明:随着步长减小,沿面场强分布随迭代次数的变化更加平滑,介电常数区间范围增大.分层数目越多,径向介电常数分布越平滑,高压端介电常数值越大,沿面电场分布波动越小,最大场强降低幅度越大,可达70.5%.盆式绝缘子场强集中区域从高、低电极和三结合点处往中间转移,上、下表面电场利用率均达到0.75以上.研究结果为盆式绝缘子优化设计提供了参考.     

252kV紧凑型气体绝缘金属封闭输电线路三相盆式绝缘子结构综合优化

为均匀252kV紧凑型GIL三相盆式绝缘子表面电场和应力场分布,采用智能优化算法对其开展了综合优化研究。建立了三维有限元仿真计算模型,对3种结构三相盆式绝缘子的电场和应力场分布特性进行了比较,择优分析了典型结构参数对电场和应力场分布的影响规律。在此基础上,构建Bernstein方程描述绝缘子表面轮廓,讨论了相应的约束条件和简化方法,应用粒子群算法联合调用COMSOL及MATLAB实现了三相盆式绝缘子的智能结构优化。结果表明:与原始结构相比,优化后绝缘子表面合成场强、切向场强和第一主应力最大值分别下降了13.5%、16.0%、8.5%,均能满足控制值要求;不规则复杂轮廓优化方法能够有效改善252kV紧凑型GIL电场和应力场分布。研究结果可为252kV三相盆式绝缘子的结构设计与改进提供指导和参考。     

基于超高频法的GIS绝缘子内气隙放电特性研究

摘要：为了分析和评估GIS中盘式绝缘子内气隙缺陷局部放电的危害程度,提高局部放电检测水平,试验设计了绝缘子内单一气隙模型。用超高频法对局部放电进行了测量,获得了气隙放电起始电压,熄灭电压,局放信号波形。比较了不同电压下气隙局放图谱的特点,分析了气隙放电的发展过程和不同电场下放电的变化规律。试验结合气体放电理论探讨了绝缘内部气隙放电的机理。结果表明：随着电压的变化,绝缘子内气隙发生的局部放电表现出不同的阶段性特征,实验结果对GIS现场耐压试验和缺陷识别具有指导意义。     

支柱绝缘子超声波检测的研究

瓷绝缘子及瓷套是发电厂和变电站的重要组成设备。由于瓷绝缘子及瓷套在高温烧结过程中存在内部缺陷，就会酿成重大事故。因此，国内外的电力公司对于瓷绝缘子及瓷套的检测都很重视。本文就目前我国电网公司常规的瓷绝缘子及瓷套的检测方法作了介绍，着重探讨了超声波检测的特点、原理及问题。     

基于ADAMS的纵轴式掘进机模态分析

为了分析纵轴式掘进机的振动特性,利用ProE/ADAMS联合仿真方法建立了纵轴式掘进机整机多刚体动力学模型,采用ADAMS/vibration振动模块对掘进机整机进行模态分析,在PostProcessing中绘制各阶模态坐标图、二维和三维频响图,得到了前19阶整机动态响应特性和模态振型。分析表明,各阶模态下机器不会发生共振,但第6阶模态对模型振动影响较大,主要是机身带动回转台及履带机构振动;在0.8 Hz左右悬臂和伸缩油缸振动较明显,截割头、悬臂及伸缩油缸的振动在超过4.0 Hz后趋于稳定。在5.0 Hz左右,机身、回转油缸、履带振动明显。超过5.0 Hz以后,升降油缸以及履带机构的振动变得明显。所得结果为改进纵轴式掘进机设计、改善机器工作性能提供了依据。     

基于试验模态分析的单损伤检测

以悬臂梁作为研究对象,对其正常状态以及不同损伤状态进行模态测试.采用了频响函数和固有频率作为结构损伤参数来判定损伤位置与损伤程度,并就这两种不同的损伤参数的敏感性进行了对比.结果表明,以频响函数的变化对结构损伤进行识别是新的有效可行的方法.     

基于APDL的可扩展式车厢的模态分析

利用ANSYS10.0软件,通过APDL语言建立了以梁单元和壳单元以及实体单元为基本单元的可扩展式车厢骨架有限元模型,并对该车厢骨架进行静态分析和模态分析。计算结果可为车厢骨架结构设计、改进和轻量化提供理论依据。     

支柱瓷绝缘子表面裂纹应力强度因子的有限元分析

通过ANSYS实体建模方法创建了含半椭圆表面裂纹的支柱瓷绝缘子有限元模型,裂纹前缘采用三维20节点等参退化奇异单元模拟尖端的应力应变奇异性,利用1/4节点法计算了弯曲载荷作用下瓷绝缘子裂纹前沿的应力场强度因子,得出KI随裂纹尺寸、位置及载荷水平改变时的变化规律.计算结果表明:相同条件下,支柱下法兰口与底部第一伞裙之间的表面裂纹最深点具有最大的应力强度因子,且KI值随裂纹形状比的增大而减小,随裂纹深度及载荷的增大而增大.     

基于光纤电场传感器的劣化绝缘子检测方法

绝缘子带电检测是线路运行维护中的重要工作之一。提出了一种基于光纤电场传感器的绝缘子检测方法,并研究了相应的检测装置。运用该检测装置,首先测量绝缘子表面纵向场强,绘制场强分布曲线;然后,根据电场法并利用曲线分布规律检测出劣化绝缘子。现场试验与分析表明,该装置具有频率响应宽、绝缘性好、测量精度高等特点。     

承弯结构的曲率模态分析

曲率模态常用于计算结构动强度设计中的应力状态。针对桥梁等承弯结构研究曲率模态与应变模态之间的关系 ,阐明了曲率模态分析的理论依据及其特性 ,如曲率模态的正交性和叠加性等 ;推导了有关公式并据以说明曲率模态试验方法和参数识别 ;探讨了曲率模态在动强度设计、结构损伤检测等方面的应用。由于曲率模态是结构的中性面的变形模态 ,它对结构的局部变化与应变有相同的敏感性 ,但其模态表达式将比应变模态简单 ,而应变与曲率之间有简单的关系 ,因此曲率模态在动态设计应用上将更为方便     

多梁式桥梁检测的叠加曲率模态差变化率方法

鉴于应用曲率模态的桥梁损伤识别研究大多以一维单梁式结构为研究对象,提出利用G-M法的思想并基于薄板振动理论将多梁式结构转化为正交异性板后,类比梁弯曲理论得到该结构两正交方向曲率表达式,通过分析采用单阶曲率模态差指标进行桥梁损伤识别的不足,考虑利用多阶曲率模态变化率叠加指标进行损伤识别,最后采用有限元软件Ansys建立桥梁模型计算单位置、多位置不同损伤程度的多种工况。Matlab绘图结果表明:沿桥梁纵向叠加指标识别更为精确,对未损伤位置数据扰动更小,指标独立性高,可利用该指标进行多梁式结构的损伤定位。