一种新的污秽绝缘子模型临界状态计算方法

临界条件是污秽绝缘子最重要的特征量之一.本文详细讨论了基于优化算法的污秽绝缘子模型临界条件的计算,包括建模、仿真和计算流程,并利用有限元分析软件对典型实验模型作了计算.由于该法可以动态的控制寻优范围和叠代步长,所以收敛迅速,结果准确.该法不仅可以计算简单模型,对于形状不规则或表面污染物分布不均匀的模型同样适用,和传统的模拟电荷法和电路分析法相比,更加适合于绝缘子闪络特性的仿真和计算.     

复合绝缘子污闪动态发展过程与影响因素

针对电力系统中绝缘子污闪频繁发生的问题,分析了污闪形成的主要原因和整个污闪的动态过程,并探讨了相关宏观因素对闪络过程中各阶段温度场的影响.基于FZSW-10/4复合支柱绝缘子进行人工污秽试验,记录了局部电弧形成、桥接、发展为沿面闪络的过程,分析了不同盐密条件下绝缘子的起晕电压与闪络电压的变化规律,并根据试验条件建立了复合绝缘子污闪研究的动态电弧模型.仿真结果表明:污秽电导率、干区个数对局部电弧发展阶段有显著影响;气压对污闪的影响体现在完整电弧形成后.     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

基于EMTP仿真的330 kV绝缘子串电压分布

运用EMTP软件,通过电压分布法对劣化绝缘子、零值绝缘子和不同绝缘子片数的绝缘子串进行仿真,分别得出不同状态下绝缘子串的电压分布特征.结果表明,绝缘子串的前3片出现故障时,整个绝缘子串的电压分布的不均匀程度最大;绝缘子串的绝缘子片数越多,其电压分布越不均匀.     

污湿环境下复合绝缘子电场分布的研究

研究污秽潮湿状态下复合绝缘子表面电场特性可有效地提高复合绝缘子运行的可靠性.综合考虑了复合绝缘子的污秽层厚度以及均匀性,在Comsol Multiphysics软件环境中建立了110 kV线路复合绝缘子的二维电场仿真模型,采用有限元法计算了复合绝缘子在不同污湿状态下的电位和电场分布.研究结果表明,当复合绝缘子表面形成均匀水膜润湿污秽层后,对绝缘子电场分布的影响程度与污层电导率有关,当污层电导率增大到10-7 S后,复合绝缘子高压端附近伞群承受的电场强度明显增强;当复合绝缘子表面有水滴滴落时,水滴周围的电场急剧增强.     

自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究

绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,研究分析了玻璃、瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布,所选择的这三种绝缘子均是在输电线路上运行多年的悬垂绝缘子,实验测量了绝缘子不同伞及同一片伞的不同表面的盐密、灰密数据,并将实验结果以表、图的形式进行了处理分析,得到三种类型绝缘子的污秽分布特性。研究表明复合绝缘子积污程度最严重,玻璃绝缘子的积污程度最小,复合绝缘子的最大盐密是玻璃的10倍,瓷的2~3倍,最大灰密是玻璃的6倍,瓷的1~2倍,且三种绝缘子的上表面灰盐比均大于下表面。最后以玻璃绝缘子为研究对象运用ANSYS仿真对其不同盐密分布下的电场、电流密度进行了仿真分析。     

瓷支柱绝缘子偏心程度对力学性能影响研究

瓷支柱绝缘子作为电力设备绝缘条件下的关键支撑结构,其力学性能决定了相关设备的承载能力,而瓷柱偏心程度影响绝缘子力学性能。针对不同偏心程度的瓷支柱绝缘子建立了有限元数值模型并进行了数值计算分析,结果表明瓷支柱绝缘子的偏心程度越高时其承载强度越低。计算结果验证了通过数值仿真手段研究绝缘子力学性能的可行性,可为瓷绝缘子的设计制造提供理论指导和技术支持。     

中继式传能绝缘子温度特性研究

磁谐振耦合式无线电能传输线圈嵌附在绝缘子上可为输电线路监控系统供电。这是一种可应用于电力系统的新型供电方式。在具有无线电能传输能力的绝缘子（传能绝缘子）长期运行过程中产生的温度升高现象影响着电力系统的安全运行。针对传能绝缘子的温升问题,文章讨论了中继式磁耦合谐振式无线能量传输（MCR-WPT）系统电能传输特性;利用多物理场计算软件,研究了传能绝缘子的电能传输效率及传能绝缘子在不同电输入功率和不同气象环境中的温度变化特性。仿真结果表明,在环境1和环境2中,系统的电输入功率可达到30 W,传能绝缘子传输性能仍保持在65%左右。实验结果表明:实验结果和仿真结果基本一致;实验温度为25.2 ℃、输出功率为6.5 W时,传能绝缘子连续运行25 min,表面最高温度升高约3 ℃。     

并联间隙改善35kV绝缘子串电压分布特性研究

为研究并联防雷保护间隙装置对线路绝缘子串电压分布特性的影响,基于Ansoft Maxwell电磁仿真软件建立35kV配电线路玻璃绝缘子串二维电场仿真计算模型,对不同间隙结构及安装位置下的间隙均压特性进行计算。结果表明:并联防雷保护间隙装置可改善绝缘子串电压分布不均的情况,提高其闪络电压。其中,球形防雷保护间隙具有最优绝缘子串均压效果,其电压差比例R及电压方差百分比σ2相比安装保护间隙前分别下降13.9%和72.4%。     

冲击电压下特高压支柱绝缘子表面电场研究

特高压输变电工程对支柱绝缘子提出了更高的技术要求,运行中支柱绝缘子会因雷击发生污闪,而支柱绝缘子的电场、电位分布和闪络现象存在一定关系。为研究特高压支柱绝缘子表面电场分布特性,建立了1100kV支柱绝缘子的有限元计算模型。理论分析与仿真结果表明,雷电冲击电压作用下支柱绝缘子表面电场分布随时间变化的曲线在波形上与激励源雷电波的波形相似,第一对和最后一对大小伞的电场强度较大,中间大小伞的电场强度较小,最大场强点位于金属电极下端的绝缘护套表面。     

磁浮直线电机的等效控制模型改进

为准确测量电机参数,提出一种新的改进的SLIM等效电路参数辨识方法,利用不同频率时的电机推力、变频器输出电压和电流等静态堵转特性,结合算法推算出适合控制用的SLIM等效电路中的初级电阻、漏感、次级等效电阻和漏感参数.通过MATLAB仿真实验,结果表明各动态参数幅值的修正对提高电机速度辨识精度是有利的,并在中低速磁悬浮模拟实验平台上进行实验,验证了在改进后的T-模型下,对结果分析可以得知电机的状态辨识效果和精度得到了提高,并对以后的电机参数设计具有指导意义.     

Dynamic determination reserves of the underground gas storage

One of the key problems in the use of underground gas storage is frequent leakage. It can lead to the actual gas storage amount being less than thai accounted for. Combining numerical simulation and parameter auto fit, this paper ascertains the dynamic variation of the pressure in the storage reservoir, adjusts the actual injecting and producing gas to fit the accounted pressure with the tested pressure, obtains the gas leakage of the storage, and then determines the difference between accounted amount and leakage amount. The result is the actual reserves of the storage. The simulation result shows that the method presented can provide a theoretic foundation for estimating the leakage amount, thereby ensuring the actual reserves, searching the leakage route,and reducing leakage by adjusting the storage method.     

电力变压器仿真模型中电感参数计算方法的研究

针对现有变压器仿真模型电感参数计算存在的问题,提出了一种从磁路计算变压器模型参数的方法。该方法从变压器的基本耦合磁路出发,分别计算变压器的互感和漏感,并且在计算漏感矩阵的时候,考虑了纵向漏磁通和横向漏磁通的影响,使得应用此方法得到的电感参数更加准确。为了验证磁路计算法的正确性,将一台模拟变压器的内部故障仿真试验数据与动模试验数据进行了比较,结果表明提出的磁路计算法是正确的。     

燃气管道的动态泄漏研究

城市燃气管道在分段阀门关闭之后的泄漏是一个复杂的动态泄漏过程,在泄漏过程中燃气的流动状态和燃气的参数均随时间发生变化。结合管道泄漏扩散模型,计算了泄漏口处的流量、泄漏中心点压力等参数,并利用Origin数学分析软件分析了参数随时间的变化情况。研究结果表明,亚临界流泄漏阶段所持续的时间是临界流泄漏阶段持续时间的2倍以上,临界流和亚临界流两个阶段的压力下降速率相差较大;管内压力越大,临界流泄漏阶段和亚临界流泄漏阶段泄漏口流量下降速率相差越大;虽然临界流泄漏阶段泄漏时间较短,但在此阶段泄漏率较高,存在较大的危害性;通过拟合得出了泄漏口处的流量、泄漏点中心压力随时间的变化规律。研究结果可为城市燃气管道泄漏事故的预防及应急救援提供数据参考。     

Modeling and simulation of induction motor drive system to investigate and mitigate of PWM inverter＇ s adverse effects

Modeling and simulation of induction motor drive system to investigate and mitigate the adverse effects of PWM inverter based on analysis, modeling and simulation are presented. The estimation of conducted disturbances and other adverse effects of PWM inverter by simulation offer a considerable gain from the economic point of view. For an accurate model of the motor drive system including mains, rectifier, inverter, motor and its long cables, the high frequency parasitic current paths are taken into account. The novel model and its parasitic values for three-phase induction motor system are presented. Finally a new solution for suppressing EMI, common mode voltage, leakage current, bearing current and shaft voltages is proposed and the results show the excellent performances of proposed solution including active and passive filters.     

Modeling and simulation of induction motor drive system to investigate and mitigate of PWM inverter’s adverse effects

Applied high-frequency(HF)switching devicescan cause electromagnetic interferences(EMI)in pow-er electronic converter.It is necessary for an electro-magnetic compatibility(EMC)design to prospect andconsider its possible EMI levels.AC motor drive systems i…     

Dynamic leakage mechanism of gas drainage borehole and engineering application

Borehole leakage not only affects the gas drainage effect but also presents considerable risk to human security. For the research on the leakage mechanism of gas drainage borehole, the rheological and visco-elastic-plastic characteristics were considered to establish the mechanical model of coal mass around borehole, which is used to analyze the leakage mechanism and deduce the dynamic leakage model. On the basis of the real coal seam conditions, the variation rules of the stress, leakage ring, and air leakage amount were analyzed through numerical simulation, and the influence factors of air leakage amount were also investigated to provide the theoretical basis for the sealing technology. Results show that the air leakage amount of borehole is inversely proportional to the increase in supporting stress and sealing length, and directly correlated with the increase in borehole radius and softening modulus. Using theoretical analysis, we design a novel active supporting sealing technology that can use grouting material to seal the fractures to reduce the leakage channels and also provide supporting stress to prevent borehole deformation. The engineering test results indicate that the average gas concentration with the novel active supporting sealing technology is increased by 162.12% than that of traditional polyurethane sealing method. Therefore, this technology not only effectively resolves borehole leakage but also significantly improves the gas drainage effect.     

6H-SiC NMOS与PMOS温度特性分析

考虑界面态电荷高斯分布模型以及Poole-Frenkel效应,对SiC MOSFET补偿电流源模型进行了修正,分析了造成6H-SiC NMOS与PMOS器件补偿电流源变化的原因.结果表明:界面态电荷的非均匀分布造成由阈值电压漂移引起的输出漏电流改变量随温度的升高逐渐减小;漏衬界面缺陷是造成体漏电流较大(达到微安量级)的主要因素,且缺陷密度越大,该值随温度增长的速度越快.     

90nm CMOS工艺下电压触发的ESD检测电路

提出两种90nm 1VCMOS工艺下电压触发的静电放电检测电路.电压触发的静电检测电路避免了纳米级工艺中的MOS电容栅极漏电问题.该检测电路包含一个反馈回路,提高了检测电路的触发效率,同时增加了反馈关断机制,在芯片工作时检测电路由于某些特殊因素误触发后,仍然可以自行关断,而不会进入闩锁状态.在3V静电放电仿真时,该电路能产生28mA触发电流,以开启箝位器件来泄放静电电荷.在25℃正常电压下工作时,漏电流仅为42(45)nA.仿真结果表明,该检测电路可成功用于纳米级CMOS工艺的集成电路静电保护.     

新型广义形态滤波器在MOA在线数据处理中的应用

针对MOA泄漏电流中存在白噪声和脉冲噪声等多种干扰,提出一种基于数学形态变换的新型多结构元素级联广义形态滤波方法.通过分析结构元素的形状、宽度和级联顺序对形态滤波器性能的影响,该方法在较好地保留MOA泄漏电流信号局部特征的前提下实现了消噪处理,保证后续设备故障诊断的有效性和准确性.仿真和实际数据分析表明,该方法运算相对简单,易于硬件实现,具有较好的实用价值.