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电器设备及智能化

本学科方向在电器自能控制、设备操作过电压抑制技术、GIS及开关设备故障监测与诊断、超导限流器及固态开关技术等方面开展了深入地研究工作。

1)进一步开展高压开关设备的智能化研究,将高压开关设备的控制、监测和保护集成一体,对开关设备进行操作控制、实时状态监测和保护。“十五”期间的主要研究工作有:第一、高压断路器运动特性控制技术。把现代电力电子驱动技术、微计算机技术和闭环控制技术运用于高压断路器的控制中,以获得接近于理想的合、分闸速度行程曲线和较好的缓冲特性。第二、是关于外部诊断技术的研究和开发。包括获取信号,信号处理和识别,建立高压断路器的状态数据库。这种方法的目的是要定量地估算断路器的工作状态,从而能够确定断路器是处于正常的或不正常的状态,合理安排维修周期,实现高压断路器的状态维修;第三、是关于研制现场在线的测量诊断系统;在线的测量诊断系统能获取断路器的信息数据和快速完成数据处理和作出判断,成为高压开关设备实时监测和维护的依据,该研究成果得到专家认可。(注:还研究2006年度获得国家自然科学基金进一步支持:高压断路器运动特性闭环控制技术的研究,编号50677030)。

2)开拓了电力系统故障电流限制技术新方向:作为国家自然科学基金重点项目“高温超导电力技术的应用基础研究”的一个子课题,开展了超导限流器的研究。在上海电力公司的支持下开展了串联谐振式故障电流限制器的研究。目前,在电力系统故障电流限制器领域已奠定了良好的研究基础和条件,在此领域将继续开展更加深入和广泛的研究。

3)电力系统特快速暂态过电压抑制技术的研究。承担了国家自然科学基金面上项目、国家“九五”攻关项目、ABB公司国际合作项目,提出了用高频磁环串和并联电阻抑制特快速暂态的幅值和陡度的方法,模拟试验获得了良好的效果,可应用于解决全封闭组合电器GIS的特快速暂态过电压VFTO问题和真空开关多次重燃过电压问题,获得国家发明专利一项。

4)继续发展了GIS及开关设备的在线检测技术的研究:定位和诊断领域取得良好研究成果。承担了国家“九五”攻关项目,新加坡国家电网公司合作项目,香港中华电力公司合作项目,以及十多项国内横向合作项目,提出和研究成功了在设备体外进行局部放电特高频传感的方法,所研究的气体绝缘变电站(GIS)局部放电在线检测技术通过了国家经贸委组织的鉴定,达到了国际先进水平,在国内外数十家电力公司和电力设备制造公司得到实际应用,多次成功检测和排除运行设备的绝缘问题,研究成果获2005年陕西省科学技术二等奖。

“十五”期间本研究方向的代表性成果有:

[1]  Guang Yugang, Liu Weidong, et al. Influence of Fault Current Limiter on Transient Recovery Voltage of Circuit Breaker, Proceedings of 14th International Symposium on High Voltage Engineering, Beijing, China, August 25-29, 2005,

[2]  Huang Yulong, Xu Guozheng, Qian Jali. Mechanical condition monitoring for HVCB.  International Symposium on High Voltage Engineering, Netherlanda August 25-292003.

[3]  L.J. Jin, J.Q. Huang, W.D. Liu, J.L. Qian. Diagnosis of Partial Discharge in GIS Based on UHF Sensing Technique. Proceedings of 2001 International Symposium on Electrical Insulating Materials (ISEIM 2001), Himeji, Japan, November 19-22,.2001

[4]  Liu Weidong, et al. On-site Detecting, Locating and Diagnosing of Partial Discharges in GIS Based on External UHF Sensing.Proceedings of 13th International Symposium on High Voltage Engineering, Delft, The Netherlands, August 25-29, 2003

[5]  项祖涛,刘卫东,钱家骊等. 磁环抑制GIS中特快速暂态过电压的模拟试验和仿真. 中国电机工程学报,2005, 25(19).

[6]  卫东等. 铁氧体磁环抑制GISVFTO的可能性. 中国电工技术学报,2002, 17(4).

[7]  黄瑜珑等. 配永磁机构的真空断路器行程特性控制技术的研究. 高压电器,2005, 41(5): 321~323

[8]  姚建实,黄瑜珑等. 基于嵌入式系统的高压开关柜测控装置的开发. 高压电器,2004,40(4): 286-289.

[9]  关永刚,黄瑜珑,钱家骊. 真空断路器电磨损监测技术的改进. 高压电器,2001, 37(4):1-4

[10] 徐建峰,黄瑜珑等. 高压断路器行程特性监测方法的研究. 高压电器,2001 37(1):10-13

[11] 金立军,刘卫东等. GIS金属颗粒局部放电的试验研究. 高压电器,2002, 38(3).

[12] 金立军,刘卫东等. GIS绝缘配合中的故障分析及诊断和检测技术. 中国电力,2002, 35(3).

[13] 钱家骊, 刘卫东, 关永刚. 非超导型故障电流限制器的技术经济分析, 电网技术, 2004, (9).

[14] 钱家骊, 关永刚, 徐国政, 刘卫东. 整流式故障电流限制器对高压断路器开合能力的影响. 清华大学学报, 2005, 45(10): 1309~1312.

[15]刘卫东,黄瑜珑. 体外特高频(UHF)传感的GIS局部放电在线检测、定位和诊断, 2005.陕西省科学技术二等奖