电工技术(2021春)「电工技术学报」

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《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。

专题特约主编寄语

特约主编：崔淑梅 教授；程远 教授

新能源汽车正在加速普及，并带动电气、机械、控制、材料、计算机等各领域创新技术加速融合。电驱动系统新技术层出不穷，迭代速度不断加快。同时，作为移动的储能平台和数据平台，新能源汽车的有线与无线充电技术、大数据技术等的应用愈发重要。为了集中展现新能源汽车电驱动及充放电技术领域的最新研究成果和技术进展，《电工技术学报》特别推出“新能源汽车电驱动系统与充放电技术”专题，以加强该领域的技术交流，促进新能源汽车电气化技术加速进步。

本专题得到了国内高校和企业科研人员的大力支持和积极响应，共收到来稿80余篇，经过专家多轮评审，目前已录用论文约20余篇。这些论文将分两期，陆续刊登出版。本期先选用12篇刊出。其中，电机及驱动控制方面论文5篇，电池充放电技术论文3篇，电池建模与能量管理论文4篇。

在电机本体与电驱动技术方面，浙江大学梁梓鹏等发表论文《主从绕组电机驱动系统及控制策略研究》，提出了一种基于双定子绕组结构的主从绕组电机驱动系统，利用高频谐波电流注入形成补偿磁链，并结合低载波比主绕组磁链，保证了圆形组合磁链，从而解决低载波比驱动系统的转矩脉动问题。

开关磁阻电机在电动汽车应用一直存在着功率密度低、转矩脉动大的问题，中国矿业大学闫文举等的论文《一种用于电动汽车磁场解耦型双定子开关磁阻电机的新型功率变换器》提出了一种新型双定子开关磁阻电机结构，可实现较好的内外定子磁场解耦。同时，通过转子内外齿错开机械角度，降低了转矩脉动。

无位置传感器控制技术一直是电机领域研究的热点问题，江苏大学赵文祥等发表论文《基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机MTPA控制》，提出了一种基于直流虚拟信号注入的MTPA控制策略，通过分别向估计dq轴注入直流信号，计算出相应的功率追踪MTPA工作点，提升了系统效率，具有较好的动态响应能力和鲁棒性。

浙江大学何绍民等的论文《电动汽车功率控制单元软件数字化设计研究综述及展望》以功率控制单元（PCU）的软件数字化设计为切入点，围绕高覆盖率和高效率设计验证需求，从数字平台、数学建模、数值算法三个方面系统梳理了PCU数字化设计的最新研究进展，并在此基础上展望了PCU数字化设计的发展趋势。

以SiC为代表的第三代宽禁带半导体器件正在加速普及，为解决高压高频驱动带来的绕组绝缘安全性问题，哈尔滨工业大学鞠孝伟等的论文《SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析》提出了一种考虑导体双边耦合效应的扁线电机绕组高频等效电路，采用场路耦合方法分析匝间绝缘电压应力，并通过实验验证了模型与分析方法的正确性。

在充放电技术方面，东南大学佟明昊等发表的论文《电动汽车用车载集成式充电系统若干关键技术问题及解决方案》分别从拓扑结构和控制方法两方面，总结了电动汽车用车载集成式充电系统亟待解决的若干关键问题，对近年出现的各类集成式充电系统进行了梳理和总结，较为清晰地展现了该领域的研究现状并展望了未来的发展方向。

为准确描述无线电能传输（WPT）系统的动态响应，实现控制系统的优化设计与分析，上海电力大学程志远等发表论文《无线电能传输系统小信号模型降阶研究》，通过建立基于LCL-S电路拓扑的无线电能传输系统小信号模型，并采用拉盖尔多项式展开与平衡截断相结合的方法，实现了系统降阶，简化了控制系统的分析和设计，具有一定的普适性。

为解决耦合谐振式动态无线电能传输系统中线圈间互感波动剧烈，经常导致系统无法正常工作的问题，湖南大学李中启等发表论文《动态无线电能传输系统多接收线圈正反串联结构的互感计算与优化》，提出了一种多接收线圈正反串联结构，并通过所提出的互感计算和优化方法，研制了一套基于多接收线圈正反串联结构的无线电能传输系统，使得最大电感波动率得到了控制。

在动力电池建模及能量管理系统研究方面，长安大学巫春玲等发表论文《基于最大相关熵扩展卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计》，提出了一种基于最大相关熵的扩展卡尔曼滤波新算法（MCC-EKF），可在运行时间增加很小的情况下，提升SOC估计精度且鲁棒性好。天津大学肖迁等发表论文《基于LightGBM的电动汽车行驶工况下电池剩余使用寿命预测》，提出了一种基于轻量型梯度提升机（LightGBM）的电动汽车电池单体剩余寿命预测方法，通过行驶工况下锂离子电池全生命周期容量测试，验证了所提预测模型的有效性。

沧州师范学院机械与电气工程学院刘伟等发表论文《计及常用恒流工况的锂离子电池建模方法》，提出了一种锂离子电池特性评估的工程建模方法，具有实验时间短、参数估计精度高、工况覆盖全面的优点。采用数据驱动与经验模型相结合的方法，实现锂离子电池SOH的准确估计是近年来动力电池技术领域的新方向。

为此，天津大学王萍等发表论文《一种基于数据驱动与经验模型组合的锂电池在线健康状态预测方法》，可以在减轻电池监测设备负担的前提下保持较高的SOH预测精度。

本次专题反映了我国学者在新能源汽车电驱动与充放电技术领域的最新进展，也为相关领域专家学者交流提供了平台，为促进新能源汽车性能提升和加速应用提供了新思路。感谢各位专家编委对本专题的支持，感谢《电工技术学报》编辑部为本次专题能够顺利出版付出的辛勤劳动。

主从绕组电机驱动系统及控制策略研究

作者：梁梓鹏；胡斯登；李钊；吴立建

摘要：针对大功率电机驱动系统工作在低载波比下引起的转矩脉动问题,该文提出一种基于双定子绕组结构的主从绕组电机驱动系统。利用向从绕组中注入高频谐波电流形成补偿磁链,再与低载波比工况下的主绕组磁链线性组合,保证圆形组合磁链,找到解决低载波比驱动系统中的转矩脉动问题的新途径。

首先,阐述电机中主从绕组的磁链组合与转矩补偿原理,并给出主从绕组的设计指标;其次,针对从绕组侧高频谐波电流注入方式、控制策略等问题进行详细分析;最后,仿真与实验均表明该文提出的主从绕组系统及其控制策略的有效性。通过变换器开关损耗与导通损耗的计算与比较,结果表明,实现相同转矩脉动指标,主从绕组系统损耗可以降低30%左右,明显优于现有高载波比三相系统。

一种用于电动汽车磁场解耦型双定子开关磁阻电机的新型功率变换器

作者：闫文举；陈昊；刘永强；廖朔

摘要：针对传统开关磁阻电机存在着功率密度低、转矩脉动大的问题,该文首先提出一种新型的双定子开关磁阻电机,内外定子磁场具有较好的解耦特性,并通过转子内外齿错开一定的机械角度,降低转矩脉动。

针对该文所提出的新型双定子开关磁阻电机具有内定子、外定子、双定子、内外定子串联和并联五种工作模式,目前常规的功率变换器结构已经不能满足其功能需求的问题,提出一种新型的功率变换器。接着分析五种工作模式下新型功率变换器的工作模态,并进行稳态和动态仿真分析。最后试制一台16/18/16结构的样机,并搭建新型功率变换器驱动系统,通过实验验证其工作原理的实际可行性,为新型电机驱动在电动汽车驱动系统领域的推广应用奠定基础。

基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机MTPA控制

作者：赵文祥；刘桓；陶涛；邱先群

摘要：为了降低传统内置式永磁同步电机（IPMSM）低速无位置传感器控制系统中的铜耗,该文提出一种基于虚拟信号和高频脉振信号注入的最大转矩电流比（MTPA）无位置控制技术,以提高电机的转矩输出能力和系统效率。为避免两种控制算法相互干扰,与传统虚拟信号注入MTPA控制策略不同,该文提出的方法在估计的dq轴上注入直流信号,通过功率计算来跟踪MTPA工作点。该MTPA策略不会引起额外的损耗且不依赖于电机参数。

与此同时,由于注入信号为直流信号,无位置传感器控制精度并不会受到影响。实验结果表明,所提方法在不同负载转矩、不同转速等工况下,能够在准确追踪MTPA工作点的同时准确地在线估计转子位置。

电动汽车功率控制单元软件数字化设计研究综述及展望

作者：何绍民；杨欢；王海兵；沈捷；李武华

摘要：作为纯电动汽车的核心零部件,功率控制单元高安全和高性能方面的需求对其软件设计和验证提出了功能范围的高覆盖率和验证环节的高效率两方面的挑战。软件数字化设计由于其灵活高效与低成本的特征,是功率控制单元的设计验证面向设计自动化的有效方式。

该文以电动汽车功率控制单元的软件设计为蓝本,从数字平台、数学建模和数值算法三个角度,系统地梳理了电动汽车功率控制单元软件数字化设计的最新研究进展,围绕数字化设计对于运行速度、保真度,以及复杂度的技术需求,概括了功率控制单元现有数字平台的结构特点,并对其数学建模方法和数值算法进行归纳和总结,在此基础上对电力电子数字化设计的未来发展方向进行展望。

SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析

作者：鞠孝伟；程远；杨明亮；崔淑梅；刘新华

摘要：针对碳化硅（SiC）逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析。

首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法。

电动汽车用车载集成式充电系统若干关键技术问题及解决方案

作者：佟明昊；程明；许芷源；文宏辉；花为 等

摘要：集成式车载充电系统通过对驱动电机绕组和逆变器进行分时复用与合理重构,可在不增加额外器件的情况下,实现便捷快速的车载充电,近年来引起了学界和产业界的持续关注。该文首先分析集成式充电系统中亟待解决的若干关键技术问题;其次以问题为导向,对现有各类集成式充电系统进行总结和梳理,综述现有拓扑和控制方法对以上问题的解决方案;然后基于混合励磁型电机的特殊结构特点,分析基于该类型电机构造的集成式充电系统所具备的优势;最后总结全文并对该类系统的发展方向进行展望。

无线电能传输系统小信号模型降阶研究

作者：程志远；邵会文；陈坤；眭清洋；李东东

摘要：无线电能传输（WPT）系统具有高阶、非线性及强耦合的特点。为准确描述WPT系统动态响应,进而实现控制系统的优化设计与分析,该文以LCL-S电路拓扑为研究对象,利用广义状态空间平均建模方法得到WPT系统的大信号模型,在此基础上建立系统高阶小信号模型。同时,为简化系统控制器设计,采用拉盖尔多项式展开与平衡理论相结合的方法,对高阶小信号模型进行降阶处理,即将11阶系统降为3阶。仿真与实验结果表明,降阶系统与全阶系统具有相似的动态响应及小扰动稳定性,验证了降阶模型的有效性与准确性,为WPT控制系统的设计奠定了模型基础。

动态无线电能传输系统多接收线圈正反串联结构的互感计算与优化

作者：李中启；李上游；李晶；邹瑶；黄守道

摘要：在磁耦合谐振式动态无线电能传输系统中,发射线圈与接收线圈之间的相对水平偏移距离将达到发射线圈边长的一半,此时线圈间互感波动非常剧烈,导致系统无法正常工作。为此该文提出了一种多接收线圈正反串联结构来减小互感波动率。

首先,提出了一种矩形线圈互感计算方法,运用提出的互感计算方法,分析了该线圈结构的互感特性;其次,给出了一种互感优化方法,运用提出的优化方法,得到了满足设计要求的各线圈参数;最后,根据得到的线圈参数,研制了一套基于多接收线圈正反串联结构的无线电能传输系统,通过仿真和实验验证了所提结构与方法的正确性。结果显示,运用提出的结构,其线圈间的偏移距离在发射线圈边长一半范围内变化时,线圈间最大互感波动率仅为3.81%。

基于最大相关熵扩展卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计

作者：巫春玲；胡雯博；孟锦豪；刘智轩；程琰清

摘要：针对在非高斯噪声干扰下,传统扩展卡尔曼滤波（EKF）算法估计锂离子电池荷电状态（SOC）时精度低的问题,该文提出一种基于最大相关熵的扩展卡尔曼滤波新算法（MCC-EKF）,用于估计锂离子电池的荷电状态。首先对锂离子电池进行Thevenin等效电路建模,并对该模型中的参数进行辨识;然后在不同噪声类型干扰下,分别运用所提出新算法MCC-EKF和EKF算法对电池进行SOC估计。

实验结果表明,与EKF算法相比,新算法在高斯噪声干扰下,运行时间增加0.282s,估计精度提高19%;在非高斯噪声干扰下,运行时间增加0.418s,估计精度提高51%;可见新算法的估计精度高于EKF算法,尤其是在非高斯噪声干扰下,新算法的估计精度有显著性提高。另外,新算法在给定错误初始SOC值的情况下,在电池开始工作后10s内就能够收敛到真实值,说明新算法具有较好的鲁棒性。故新算法在运行时间增加很小的情况下,估计精度高且鲁棒性好,是一种非常有效的SOC估计方法。

基于LightGBM的电动汽车行驶工况下电池剩余使用寿命预测

作者：肖迁；焦志鹏；穆云飞；陆文标；贾宏杰

摘要：行驶工况下电动汽车锂离子电池剩余使用寿命（RUL）衰退情况复杂,准确的RUL预测可为电池的定期维护和安全稳定运行提供指导,避免安全隐患。为此,该文提出一种适用于行驶工况下电动汽车电池的RUL预测方法。

首先,针对行驶工况,提出一种基于轻量型梯度提升机（LightGBM）的RUL预测模型,利用元学习超参数优化方法对其进行超参数调优;其次,搭建行驶工况下电池全生命周期容量测试系统,模拟行驶工况下电池所受振动应力、充放电应力环境和测试电池容量衰退情况;然后,基于动态时间规整对容量衰退的相似性分析结果,使用生成对抗网络（GAN）生成新的容量序列;最后,通过实验数据验证所提模型和生成容量序列的有效性。

计及常用恒流工况的锂离子电池建模方法

作者：刘伟；杨耕；孟德越；李练兵；王炳章

摘要：锂离子电池（LiB）的开路电压Uoc和内阻R是对LiB进行特性评估的重要参数。由于两者与LiB的荷电状态（SOC）、电流I及温度T呈非线性耦合关系,难以为工程应用建立一个参数（Uoc, R）相对于这些变量的准确的解析模型。

该文提出一种工程性建模方法,旨在建立参数（Uoc, R）与LiB常用恒流工况范围内的变量（SOC, I, T）之间的映射关系。该方法首先在LiB常用工况范围内设计多个恒流工况实验以获取包含变量（SOC, I, T）典型信息的实验数据;其次采用一套数据处理方法解决LiB运行中SOC与T同时变化问题,并测算典型工作点{SOC, I, T}下的（Uoc, R）;最后分析SOC、I、T到Uoc及R的映射关系,并构建开路电压模型Uoc(SOC, T)和内阻模型R(SOC, I, T)。与现有方法相比,该方法建立的模型涉及的工况全面、实验时间短、参数估计精度高,适用于LiB工程应用和特性研究。实验结果验证了该方法的有效性。

一种基于数据驱动与经验模型组合的锂电池在线健康状态预测方法

作者：王萍；弓清瑞；张吉昂；程泽

摘要：锂离子电池健康状态（SOH）的准确估计是电池管理系统（BMS）的关键技术。该文提出一种基于数据驱动与经验模型组合的在线SOH预测方法。通过电池容量增量分析（ICA）,找出与SOH相关性较高的两个电压升片段下所耗时间作为电池外部健康特征（HF）,并使用高斯过程回归（GPR）的方法建立电池老化的数据驱动模型。利用数据驱动模型对电池工作初期的SOH进行预测,并使用预测值拟合指数经验模型。

之后,电池各循环下的SOH用指数经验模型来预测,并且每隔固定循环次数使用观测器对指数模型参数进行一次修正,以保证电池SOH预测的准确性。实验结果表明,该文所提的方法可以在减轻电池监测设备负担的前提下将预测精度保持在较高水平。

双绕组感应发电机系统无差拍电流预测控制策略

作者：卜飞飞；罗捷；刘皓喆；黄文新；秦海鸿

摘要：双绕组感应发电机系统采用磁链定向控制策略可以分别对控制绕组有功电流与无功电流进行调节,从而获得控制绕组与功率绕组两端直流电压的稳定控制。然而,该控制策略需采用多个调节器,使得控制器设计困难,也制约了双绕组感应发电机系统的进一步发展与应用。针对该问题,提出双绕组感应发电机系统的无差拍电流预测控制策略,建立发电机系统的预测模型,在一个控制周期内以消除被控量的误差为目标,直接计算得到所需的控制量,又分析模型参数失配带来的电流误差问题,对该控制策略做了误差补偿。

该文所提出的电流预测控制策略避免了繁琐的调节器参数整定过程,同时具有优秀的控制性能,实现了电流的无误差跟踪。样机仿真与实验结果验证了双绕组感应发电机系统无差拍电流预测控制的正确性与可行性。

基于Hilbert变换的双馈风力发电机叶轮质量不平衡故障特性分析

作者：程侃如；万书亭；绳晓玲；王萱

摘要：叶轮质量不平衡是风力发电机组常见的故障之一,现有分析方法是基于轮毂处的平均风速开展,没有考虑风剪塔影效应引起的风速时空分布对故障特征的影响。该文提出并研究考虑风速时空分布的叶轮质量不平衡故障特征分析。

首先,对故障特性进行理论分析,使用dq坐标变换推导得到考虑风剪切和塔影效应后叶轮质量不平衡故障下转子角速度及定、转子电流的解析表达,分析其变化特性。然后,在Matlab/Simulink搭建双馈风力发电机模型及等效风速模型,使用Hilbert解调方法提取电气信号特征频率,以验证解析推导的正确性。

结果表明,考虑风速时空分布以及风剪切、塔影效应的影响后,叶轮质量不平衡故障将导致转子角速度中存在1倍及3i（i=1, 2,…, n）倍转频,定、转子电流中存在1倍及3i倍转频的调制频率,其中,3i倍频是由风速时空分布造成的。

电压调整单元双有源桥级联系统的阻抗匹配优化设计

作者：农仁飚；杨晓峰；周兵凯；李继成

摘要：具有电压调整单元（VAU）的双有源桥（DAB）直流变换器是解决宽电压输入时电感电流应力问题的方案之一,然而VAU-DAB存在级联稳定性问题。该文分别推导前级VAU输出阻抗模型和后级DAB输入阻抗模型,在复频域下根据禁区概念阻抗稳定性判据分析级联系统阻抗比,研究阻抗特性对级联系统稳定性的影响。由于VAU输出阻抗谐振峰值与DAB输入阻抗存在交叉点,使级联系统由于阻抗不匹配而导致系统电压振荡失稳。

在此基础上,该文基于阻抗匹配准则,提出一种基于超前-滞后的阻抗优化调节器用以抑制VAU输出阻抗谐振尖峰,使级联系统阻抗比满足稳定性判据,提升了系统运行可靠性,并优化了电流应力。最后通过仿真验证了该文提出阻抗优化调节策略的有效性及可行性。

用于改善直流链电流纹波的电流源型整流器扇区优化调制策略

作者：肖蕙蕙；周琛力；郭强；李山；周青青

摘要：电流源型整流器采用十二扇区空间矢量脉宽调制（SVPWM）可缩短器件换流过程并减小开关损耗,但整流器在运行时直流链电流纹波较大,而采用增大电感值的方法抑制电流纹波会增大电感的损耗和体积,影响系统整体运行性能。

为此,该文首先提出一种适用于宽范围运行情况下直流链电流纹波的优化调制策略。其次,基于十二扇区实现机理和电感电流纹波产生原理,通过所提出的电流纹波分析模型推导分析电流纹波表达式,并深入对比分析两种调制策略的直流链电流纹波峰值分布规律。最后,通过仿真和实验样机验证了理论分析的正确性和调制策略的有效性。

混合式高压直流断路器分断过程电磁瞬态建模和测试

作者：陈龙龙；魏晓光；焦重庆；汤广福；崔翔 等

摘要：高压直流断路器是柔性直流电网的核心装备,在数毫秒内分断高达25kA的大电流,分断过程会产生强烈的电磁骚扰,可能导致与绝缘栅双极型晶体管（IGBT）直接相连的驱动和控制电路无法工作。由于缺乏针对直流断路器位于高电位驱动的电磁干扰考核方法,导致驱动设计没有标准可依。

该文通过理论分析和试验测试相结合,对分断时电磁瞬态过程进行数学建模,定性分析端口产生的电磁干扰原因,并在实验室首次测试了500kV混合式直流断路器样机在大电流分断时,集电极和发射极（VCE）、门极驱动（VGE）和电源等端口干扰信号,提炼了时、频域干扰特征。通过将测试结果与现有电磁干扰试验标准对比,表明VCE/VGE在开断过程的干扰特征与浪涌和阻尼振荡波接近,而电源干扰特征更接近阻尼振荡波,设计中应重点考虑这两个试验项目。

输入串联型变换器集成变压器的分布电容影响机制与绕组布局方法

作者：孟涛；安彦桦；贲洪奇

摘要：基于变压器集成的输入串联型变换器具有各串联电路自然均压、结构简单的优势,适合高压输入多输出场合应用。在高压场合,集成变压器的分布电容储能对变换器影响较大。以该类输入串联型双开关反激式变换器为研究对象,对集成变压器分布电容的影响进行深入研究。在对集成变压器一次绕组各类分布电容储能进行分析的基础上,提出一种可有效抑制分布电容影响的该类集成变压器绕组布局方法。最后,在已搭建的该类输入串联型变换器实验平台上进行实验研究,实验结果验证了理论分析的正确性以及所提方法的可行性。

直流GIL中线形金属微粒电动力学行为研究

作者：程涵；魏威；Bilal lqbal Ayubi；孙优良；张黎

摘要：直流GIL中线形金属微粒受力运动极易引发气体间隙击穿或者绝缘子沿面闪络,降低GIL的绝缘性能,严重影响直流输电系统的安全可靠运行。为研究直流GIL中线形金属导电微粒电动力学行为机理,搭建自由微粒实验装置和观测平台,并建立直流下微粒电动力学模型。通过实验与仿真相结合的方法,获得线形金属微粒荷电特性、启举与运动特性以及微粒运动导致的气隙击穿特性,并从微观角度解释了微粒启举与运动现象形成的原因。

研究结果表明,线形启举电压只与半径有关,与长度和电压极性无关,随着半径增大,启举电压升高,直流电压极性不影响金属微粒启举电压幅值;线形微粒的运动及导致的气隙击穿与微粒半径、长度和电压极性有关,线形金属微粒半径小、长度增加时容易导致气隙击穿;线形金属微粒形状的不规则使得电场畸变作用加强,极性效应更明显。

电晕极性效应导致正负极性下线形微粒的启举与运动及运动致气隙击穿特性呈现出明显的规律,当达到启举电压时,正极性下,线形金属微粒一端抬起后,在下极板小幅跳跃、旋转或者直立,难以贯穿气隙;负极性下,线形金属微粒贯穿气隙运动,极易出现飞萤现象,为直流GIL中线形金属微粒污染防治提供了理论指导。

不同配置形式倒T型布置绝缘子串直流冰闪特性研究

作者：黄亚飞；蒋兴良；杨国林；朱梅林；陈宇

摘要：倒T型布置方式能有效提高绝缘子串在污秽覆冰条件下的闪络电压,降低跳闸事故率,但对其在直流电压下的冰闪特性却缺乏研究。该文在人工气候室内模拟自然覆冰环境,以LXP-70绝缘子为试验对象,以110kV电压等级绝缘子串长为基准,开展倒T型布置绝缘子串的直流冰闪试验,得到不同覆冰度和污秽度下不同配置形式倒T型绝缘子串的直流冰闪特性。

试验结果表明,与普通悬式绝缘子串相比,倒T型布置的绝缘子串的直流冰闪电压提高了5.40%~12.54%;倒T型绝缘子串的直流冰闪电压与等值冰厚及覆冰水电导率均呈负幂函数关系;倒T型绝缘子串的配置方式对其直流冰闪电压有着显著的影响。此外,该文得出不同污冰参数（ISP）下不同配置形式倒T型绝缘子串直流冰闪电压相对于普通悬垂串的提高比例,并通过临界泄漏电流分析了倒T型布置可以提高绝缘子串直流冰闪电压的原因。该文结论为不同污秽、覆冰地区输电线路设计提供了参考。