铁氧体磁环抑制GIS特快速暂态过电压研究

采用 EMTP软件对 GIS中隔离开关关合空载母线时产生的 VFTO进行仿真 ,研究铁氧体磁环对 VFTO的抑制作用 ,通过仿真计算结果分析 ,优化选取对 VFTO抑制效果理想的等效电阻和电感值 ,以便为选取合适的铁氧体磁环提供依据。并在低压条件下进行了模拟试验 ,据此验证仿真计算方法的准确性。     

快速机械开关线圈型电磁斥力机构优化设计

基于线圈型电磁斥力机构的快速机械开关是混合式高压直流断路器核心设备之一,其小于2 ms的快速动作特性和可靠性对直流断路器开断性能至关重要。为改善快速机械开关的动态特性和能量转化效率,建立了线圈型电磁斥力机构的有限元模型,仿真分析了线圈、储能电容和充电电压对快速机械开关动态性能的影响,并采用粒子群优化算法对快速机械开关的线圈型电磁斥力机构进行优化设计。优化结果表明快速机械开关触头2 ms的运动位移以及能量转换效率得到提高。最后研制了舟山工程200 k V高压直流断路器用快速机械开关,对优化设计后的快速机械开关进行动态性能测试,验证了优化算法的有效性。文中提出的优化方法也为更高电压大电流等级快速机械开关提供设计指导。     

低压开关电器主电路温度场的有限元分析

基于有限元软件Ansys的热电耦合功能,采用导电桥模型模拟触头间电流收缩和焦耳发热,对某型低压开关电器样机的主电路进行了稳态温度场仿真计算,并通过试验验证了模型的准确性。在稳态温度场分析模型基础上,建立了开关电器瞬态温度场分析模型。使用瞬态热分析模型,对其在承受短时大电流情况下的温度分布进行了仿真,给出了判断触头静熔焊的依据,并分析了开关电器的热稳定性。仿真结果对低压开关结构优化设计提供了参考。     

弹簧应力松弛对GIS故障关合接地开关关合特性的影响研究

圆柱螺旋压缩弹簧是故障关合接地开关的关键储能零件,并长期处于压缩状态,对于长期压缩状态下的弹性元件,应力松弛是其主要的失效形式。为研究全寿命周期内弹簧应力值是否仍然满足故障关合接地开关关合特性要求,先通过实验的方法得出使用弹簧应力松弛曲线,推算出全生命周期内弹簧载荷损失率。再通过ADAMS软件仿真得到全生命周期内的弹簧作用下故障关合特性曲线,并与技术要求值进行对比分析,为提高故障关合接地开关产品可靠性提供理论依据。     

FLN36型负荷开关转轴改性及刚度校核的研究

机械特性是高压开关重要的设计参数,尤其是利用单一转轴进行三相驱动的结构形式。文中以FLN36型负荷开关转轴为研究对象,对其材质、结构进行优化,通过有限元仿真分析、相应试验校核,最终将转轴材质定义为30%GF含量(质量分数)的PC工程塑料,壁厚为2 mm,强化转轴强度和刚度,减小开关三相分合闸不同期,改善机械特性,提高了开关的安全可靠性,为同类产品的设计优化提供了参考。     

空调用微动开关结构与可靠性优化设计

本文针对微动开关在使用中时常出现失效的情况,对微动开关内部传动机构进行优化,同时对触头可靠性进行了分析研究,希望对微动开关的选用和设计有一定的指导和借鉴作用。     

基于Ansys的开关磁阻起动/发电机转子槽型设计

分析了开关磁阻起动/发电机双凸极结构的优缺点。在有限元仿真分析的基础上,提出了开关磁阻起动/发电机两种槽型结构:填充型转子槽型和流线型转子槽型。利用有限元分析软件Ansys对此两种槽型优化方案与传统电机槽型进行了应力、形变、热场等分析,并对仿真结果进行了对比分析。在不同槽型的热场分析中首次提出了多场联合有限元仿真的温度场分析方法。为开关磁阻电机槽型的设计提供了参考,并对两种槽型的适用场合提供了理论依据。     

基于失效物理的功率器件疲劳失效机理

在功率器件的长期运行中,不断承受的温度和应力变化,加快了材料的疲劳失效。此外,新能源技术的发展对电力电子变流器的功率密度也提出了越来越高的要求,这些都给高可靠性功率器件的设计提出了新的挑战。失效物理(PoF)是在分析失效过程和疲劳机理的基础上,通过建模和仿真预测可靠性的一种方法,是研究疲劳失效的重要手段。本文首先介绍疲劳失效的基础理论。然后,从实验、仿真方法、解析模型和疲劳方式等方面介绍功率器件键合线和焊料层疲劳机理及主要研究进展,在此基础上,分析功率循环下功率器件的疲劳至失效全过程。最后,从多环境应力、动态载荷工况和可靠性设计三个方面,展望基于失效物理的电力电子可靠性研究方向。     

航空电机轴承热机耦合的有限元数值模拟

轴承作为航空电机结构中的关键组件,在运转中容易产生很高的热量导致变形,进而影响轴承的寿命和可靠性,为了探究航空电机轴承发热所带来的失效问题,采用热机耦合的仿真方法,对模型的边界进行设置,在Ansys Workbench中对深沟球轴承的稳态温度和耦合应力进行仿真计算,得到有限元数值模拟结果为轴承的设计、优化和失效分析提供了参考依据。     

带气隙铁氧体磁芯变压器模型及仿真分析

结合实际测得的铁氧体磁化曲线和损耗曲线,有利于提高变压器模型的仿真准确度。采用磁场分析软件Magnet分别对无气隙铁氧体磁芯变压器、有气隙铁氧体磁芯变压器和气隙-铁氧体等效材料磁芯变压器模型进行了仿真研究。对不同电压下三种模型的特性进行了分析与研究。仿真结果表明两种有气隙铁氧体模型均可对磁场分布进行有效计算。两种模型的建立为不同的需求提供了建模基础。     

基于ANSYS Workbench的高压开关断路器传动机构强度仿真计算

为了保证高压断路器传动机构在运动过程中机械强度的可靠性,可应用CAE仿真技术,在设计初期对高压断路器传动机构进行建模和仿真计算,然后根据各部件的计算结果,对强度薄弱部件的结构进行优化,进而提高传动机构的可靠性.以某高压开关断路器传动机构为研究对象,首先利用三维软件进行设计建模,然后根据传动机构动触头行程与拐臂转角之间的...     

导弹舵面锁制系统的故障模式及其影响分析

提出一种基于FMEA的可靠性仿真分析技术,以降低FMEA验证试验的成本。将电子仿真技术和可靠性分析技术相结合,利用Saber仿真分析软件的FMEA/Testify工具,完成某型导弹舵面锁制系统故障模式及其影响分析。首先构建锁制系统的电路仿真模型,收集系统中所有电子元器件的常见故障模式,并进行故障注入,然后通过电路仿真技术,完成各故障模式对系统的影响评估、危害程度分析,辨识出影响系统可靠性的关键元器件。仿真结果表明,该分析方法具有较高的实用性,可以提高系统的可靠性分析水平。     

密封电磁继电器接触系统机电热耦合仿真分析

密封电磁继电器耐受恶劣工作环境能力突出,在航天工程等可靠性要求高的领域广泛应用。其接触系统的稳态温度场分析是产品可靠性设计中的关键环节之一。本文在建立了接触半径计算和热电耦合计算的数学模型的基础上,通过有限元软件应用机-电-热耦合分析的方法对接触系统进行仿真分析,实现了触点接触电阻引起的发热量的精确计算,得到了接触系统的热场分布及电流密度分布的准确计算结果,为接触系统的可靠性优化设计打下了坚实的基础。     

3mm波铁氧体高速开关仿真设计

针对目前3mm波雷达要求,提出了相应频段的铁氧体开关方案。通过原理与方案分析、仿真优化设计和加工工艺的探索设计制作了一种具有插损低、开关转换时间快、功耗低和可靠性高等优点的3mm铁氧体高速开关。所研制的铁氧体开关在3mm频段内工作性能良好,性能为:输入电压驻波比VSWR≤1.16,正向损耗(插损)α+≤0.58d B,反向损耗(隔离度)α―≥22d B,开关响应时间t≤2μs,为后续毫米波的仿真研究、加工技术手段提供了一定的方向与参考。     

人工神经网络在汽轮机热力参数在线仿真及故障识别中的应用

目前汽轮机组中一部分测点传感装置损坏率高，使得一些热经济性分析 的结果产生较大偏差。基于人工神经网络，作者对当前普遍使用的BP网络模型进行了某些改进、对网络中的一些参数作出了调整，以使模型具有较强的自适应能力并使得网络的收敛速度沿着最佳方向进行，还编制了相应的程序。作为实例，文中对某一实际机组的参数进行了仿真计算，绝大多数数据的相对误差在1.5%以内，可以满足工程实际的需要。文章对输入输出参数之间的关联程度，对影响输出结果的精度、收敛速度等因素进行的分析比较可供今后的热力参数在线仿真和负荷预测借鉴。用该模型对动力系统的热力参数进行在线仿真减少了传感的维护量，特别是对提高汽轮机组故障诊断技术水平有一定的意义，此外还改善了基于参数采集的应用软件的可靠性。     

满足可靠性要求的继电保护装置预防检修模型

对继电保护装置进行预防性检修,能够有效提高保护装置的可靠性。采用威布尔分布模型,引入故障率递增因子,对预防检修作用下保护装置的失效率模式进行了分析。在此基础上,以预防检修平均费用函数作为目标函数,以保护装置的可靠度作为约束条件,构建了满足可靠度要求的保护装置预防检修模型,并且利用MATLAB软件对该模型进行求解以得到最佳的检修周期和检修次数。最后,通过算例分析了可靠度与检修费用之间的关系以及故障率递增因子对检修策略的影响。该研究对检修部门制定检修计划具有一定的参考意义。     

配电系统短期可靠性评估方案

现有配电系统可靠性评估大多基于长期历史数据的平均可靠性,缺少对配电系统短期可靠性快速评估的模型及方法。针对配电网具体元件特点及短期内元件状态,提出一种配电系统短期可靠性评估方案,分别由基于失负荷的配电系统短期可靠性指标,基于改进条件相依的元件短期停运率模型以及基于前推故障扩散算法的配电系统短期可靠性评估分析方法。通过仿真分析,说明所定义的短期可靠性指标的实用性以及评估算法的有效性,为配电系统的短期现场运行提供理论基础与调度指导。     

继电保护设备元器件温度仿真分析与寿命评估

针对继电保护设备热设计阶段定量分析手段不足的问题,开展设备高热损元器件温度仿真分析及寿命评估。首先分析了继电保护设备的结构特征及散热机理,提出了继电保护设备机箱及板卡热仿真精细化建模方法,并基于Icepak软件建立了典型继电保护设备有限元仿真模型。然后通过改变继电保护设备有限元模型的仿真参数,仿真计算了不同环境温度、不同散热措施下各板卡高热损元器件工作温度,定量分析了高热损元器件温度变化情况。在此基础上,提出了基于继电保护设备温度分布特性及阿伦尼乌斯方程的高热损元器件寿命评估方法,揭示了设备运行环境温度对元器件寿命及可靠性的影响规律。得到的元器件温度特性及寿命分析结果,可为继电保护设备开展热设计及优化提供数据与理论依据。     

浙江省电厂分散控制系统故障原因、处理与建议

浙江省电厂近几年分散控制系统发生的故障有共用模块、信号模块、输入/输出模块故障;主控制器故障;模拟量信号漂移,DCS故障诊断功能设置不全、未设置或设置错误故障;软件不成熟、通信阻塞、软件安装或操作不当故障;电源模块和电源开关故障、电源系统接触不良、UPS功能失效等故障。为提高热工自动化系统的可靠性,建议完善该系统的软、硬件;规范热工试验;加强检修和运行维护的管理。     

变电站铝合金接线板的失效仿真与结构优化

某变电站铝合金接线板在服役中出现断裂现象,文中结合现场状况对其进行失效仿真和结构优化.采用有限元仿真软件对接线板受力状况进行分析,推断其失效与底板腐蚀减薄造成应力集中和形变有关.据此对接线板的结构进行优化,研究倒角处理、螺栓孔数量和布局对接线板受力和形变的影响.结果发现,合理的倒角处理、螺栓孔数量和布局可以有效降低接线...