根据经济电流密度选择导线截面的研究

对于输电系统,节约能源是十分必要的。以往的架空输电线路导线截面一般按经济电流密度选择,根据电晕、电磁环境和可听噪声等约束进行校核,但是由于技术、经济等因素的巨大变化,国民经济体系中的能源价格不断发生变化,过早的技术规范已经无法适用。根据国民经济发展的实际情况,优选导线截面,有利于输电系统节能降耗。深入研究了输电导线经济电流密度计算方法,提出通过简单计算选择导线截面的方法,并以冀东油田110kV第二建设工程电缆截面选择为例进行了检验。结果表明,按电流密度选择的导线截面并不合理,而按经济电流计算选择的导线截面能耗最小。     

风机叶片引下线断裂故障检测与定位方法

风机叶片引下线出现断裂故障,将直接威胁风机的安全运行,然而当前关于叶片引下线断裂故障的检测与定位研究较少。为此,选取2.5 MW真机叶片引下线,并考虑其分支结构,以注入脉冲法为故障检测和定位手段,搭建了叶片引下线断裂故障仿真模型和实验平台,从仿真和实验角度开展叶片引下线断裂故障检测与定位方法研究。研究结果表明,含分支结构的叶片引下线发生断裂故障时,仅凭故障波形难以实现故障检测与定位,可通过对故障波形与无故障波形作差找到故障反射波,依据故障反射波完成叶片引下线断裂故障的检测与定位。所提方法具有较强的可行性和有效性,为当前风电场诊断叶片引下线断裂故障提供了新思路。     

纤维增强复合材料在电网中的应用

 纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐蚀、绝缘、环保等性能,在电力行业输配电网络中已有广泛应用。综述了纤维增强复合材料在电网中的应用,主要包括复合绝缘子、复合材料杆塔、复合材料电力金具、碳纤维复合材料芯导线及复合材料电力安全工器具等。分析表明,纤维增强复合材料性能优良,能够满足现行环保节能新要求,未来具有巨大发展潜力。     

覆冰四分裂导线舞动数值模拟方法

 覆冰四分裂导线舞动问题严重威胁超高压线路的安全运行,研究舞动理论可有效推动防舞技术的发展。采用具有3 个平动自由度和1 个扭转自由度的两节点索单元模拟分裂导线各子导线,利用空间梁单元模拟间隔棒,建立可考虑子导线尾流效应的舞动分析有限元模型。采用对加速度中心差分、速度向后差分的时间积分法对舞动进行非线性数值求解,利用Matlab 编制相应的计算程序,运用该方法对典型算例的舞动进行数值模拟。通过数值模拟分析比较了考虑子导线尾流影响和不考虑子导线尾流影响情况下导线的舞动。结果表明：该方法可有效模拟覆冰四分裂导线的舞动特性,编写的求解程序具有较高的计算精度和效率,可为舞动防治技术的研究提供参考。     

氧离子导体β-La2Mo2O9结构性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法研究了β-La_2Mo_2O_9结构性质.研究发现结构中Mo和周围的O形成MoO_4或MoO_5两种形式的多面体,La则形成LaO_8和LaO_7多面体.O(1)、O(2)、O(3)三种氧位置的占有率分别为100%、91.7%和25%,与实验相符.对Mo-O(1)键长分析表明,在MoO_4和MoO_5两种多面体中Mo-O(1)键长劈裂成两种键长形式.所有结构组态可通过P2_13空间群的相应操作而互相转换,显示结构具有P2_13空间群的对称性.模拟结果可能是β-La_2Mo_2O_9结构在空间的局域或者本征极小结构.     

覆冰单导线舞动非线性数值模拟

为研究覆冰导线的舞动响应,针对覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性,采用具有3个平动自由度和1个扭转自由度的两节点索单元,建立了考虑空气动力荷载与位移和速度耦合的舞动分析有限元模型。采用对加速度中心差分、对速度向后差分的时间积分法对舞动进行非线性数值求解。利用MATLAB编制了相应的计算程序。通过对算例的舞动数值模拟验证了该方法与程序的正确性;且具有较高的计算精度及效率;并利用该方法研究了风速对舞动的影响。研究结果表明在初始攻角不变的情况下,随着风速增大,导线的振幅不断增大;但导线竖向振幅增幅较大,水平向振幅增加较小;当风速增大到一定程度,竖向振幅增加开始变得不明显,振幅最终趋于稳定值。     

覆冰导线驰振时其极限环幅值反馈控制

首先推导了单档覆冰导线面内驰振运动方程,接着进行了风洞试验,得到了导线的三分力气动参数。利用多尺度法分析了导线的极限环,引入线性反馈控制函数、二次非线性反馈控制函数以及三次非线性反馈控制函数对导线驰振时所产生的极限环进行控制,最后通过具体的数值算例进行验证。结果分析表明：线性反馈控制函数与三次非线性控制函数皆能有效的控制导线的幅值,但二次非线性控制函数对导线的幅值不起控制效果。针对具体的覆冰导线,选取合适的反馈控制函数能使得导线发生驰振运动时的幅值大幅降低,能保证工程结构的稳定性和安全性。     

超高压输电导线疲劳强度衰减规律

 钢芯铝绞线疲劳破坏是一个损伤不断累积、强度逐步下降的过程。导线的疲劳强度随其所受的动载荷和导线振动次数的增加而下降,当导线的剩余强度等于此时的动弯应力时,导线发生疲劳断股。因此,研究导线的剩余强度对导线疲劳断股及导线损伤具有重要意义。本文结合超高压输电导线结构特性及受力特性基于非线性强度退化模型推导出了钢芯铝绞线的疲劳剩余强度模型,并根据国际大电网会议中给出的较为保守的导线S-N曲线计算得出了模型中相关参数。通过对导线疲劳剩余强度模型进行实例分析说明了该模型的可行性。研究表明,导线强度衰减程度与载荷加载次数呈非线性关系,不同载荷下导线强度衰减速度不同,导线强度衰减量与导线振动强度及导线振动时长呈正相关,同一载荷下导线强度衰减速度随着载荷加载次数的增加而变快。     

应变对石墨型B3N4几何与电子结构的影响

通过密度泛函理论研究了非磁状态下应变对石墨型B3N4（g-B3N4）几何与电子结构的影响：结果发现g-B3N4结构具有较高的稳定性,是性能良好的导体,导电电荷主要是N中P电子贡献;随着材料由压缩到拉伸,材料的导电能力变弱,暗示了又一无金属元素导体材料g-B3N4的可靠存在.     

放电等离子烧结制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)结构与电性能

采用溶胶凝胶方法制备Sm掺杂CeO2粉体材料,用放电等离子烧结(SPS)方法和常规烧结方法(CS)进行压片烧制,比较两种烧结方法对材料结构与性能的影响.通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等手段对氧化物进行结构表征,交流阻抗谱测试电性能.结果表明,两种烧结方法所得样品均呈现单一的立方莹石结构;SPS烧结样品的晶粒尺寸和密度大于CS烧结样品,SPS烧结样品的晶粒电导率、晶界电导率及总电导率均高于CS烧结样品;550℃时SPS和CS烧结样品的总电导率分别为2.27 s/m和1.87 s/m.放电等离子烧结法是在较低温度下实现快速烧结,制备致密化固体电解质材料的一种有效方法.