断路器全寿命周期成本模型及其应用研究

在对断路器进行经济评估时,往往比较关注购置成本而忽略了其他阶段所发生的成本,容易造成资金得不到充分利用。根据全寿命周期理论,建立了考虑资金时间价值的断路器全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)模型,该模型能够对断路器全寿命周期成本进行计算和分析,为断路器进行经济评估提供决策。通过实例验证了该模型的有效性,并且提出在LCC的计算过程中必须全面计及各阶段成本和合理评估断路器的使用寿命。全寿命周期理论为断路器的经济评估提供了方法,同时也为其他电力设备的经济评估提供了指导。     

基于电弧功率的断路器触头电气磨损状态监测算法

为准确估算弧触头电气磨损程度,提出了一种基于断路器电弧功率的断路器状态监测算法,首先通过在电弧放电时测量断路器的端子上的瞬时电压和通过断路器的瞬时电流,对电弧放电功率和能量进行相应计算;然后采用断路器的累积电弧能量作为弧触头退化水平的评价指标,对断路器触头的电气磨损情况进行评估;最后通过仿真和试验验证了所提算法可准确评估弧触头的电气磨损情况,为断路器的弧触头的检修和维护时间提供了判断依据。     

电力断路器在线监测技术探讨

根据电力断路器的不同结构类型,探讨了针对不同结构的设备在线监测方法以及断路器通用特性的在线监测技术,提出了在线监测系统的架构,最后展望了在线监测技术的发展趋势。     

断路器综合在线监测分析

介绍了一种较适用的断路器开断电寿命计算方法,指出高压断路器绝缘监测方面应注意的问题;讨论了一种基于分合闸线圈电流电压的全工况断路器二次回路完好性监测方法;同时对目前所采用的各种监测方法存在的问题做了总结,对如何更准确有效地计算高压断路器燃弧时间以及如何简单有效地实现对高压断路器机械特性进行监测的方法做了展望。     

基于一二次融合真空断路器的在线状态评估方法

针对一二次融合真空断路器的在线状态评估问题,提出了一种在线状态评估方法,包括评估指标体系和状态评估计算方法两部分,其中评估指标体系重点考虑一二次融合带来的变化,提出了5个一二次融合状态的二级评估指标,与真空断路器状态评估指标共同构成评估指标体系;状态评估计算方法在灰色关联度法和逼近理想点法的基础上,提出一种正则化处理方法,有效减小了异常数据的影响,并采用粒子群优化算法预选径向基神经网络模型参数以加速训练过程。结果表明,所提评估方法能反映一二次融合真空断路器的状态变化,具有工程实用价值。     

SF_6断路器触头状态专家诊断系统研究

在不拆解SF_6断路器灭弧室的情况下,动态电阻法可检测其触头状态,在测得触头动态电阻值并绘制出动态电阻曲线的基础上,构建了SF_6断路器触头状态专家诊断系统。该专家系统利用SF_6断路器出厂动态电阻曲线与运行后所测的动态电阻曲线之间的相关系数及弧触头接触阶段电阻-行程积分面积作为诊断依据,直接从动态电阻曲线中提取并计算相应参数,再依照诊断标准给出触头状态诊断结果。实例验证表明,选择该SF_6断路器触头状态专家诊断系统中两种诊断参数,均可准确诊断出SF_6断路器的触头状态,并可据此提出简单的维修方案。该专家系统是利用动态电阻法检修断路器状态的有力辅助工具。     

大容量直流锅炉在线寿命监测系统

本文针对某厂捷制200MW直流锅炉主要承压高温部件的寿命在线监测,通过有限元分析计算,获得了各控制部件的应力集中系数,比较各寿命规范,结合该炉的具体情况,提出了适合计算机寿命在线监测方法.对监测部件的内外壁温差按不同的温升速度,不同的内壁放热系数及采用常物性和变物性等条件下,进行数值计算,解决了在线寿命计算机监测系统遇到的问题,并开发了大容量电站直流锅炉在线寿命监测软件包.     

电站锅炉汽包寿命在线监测系统

在对锅炉汽包采用三维有限元理论计算的基础上，对传统的疲劳寿命计算方法（TRD301）提出了修改建议，并开发了一套锅炉汽包寿命在线监测系统。该系统利用计算机、智能化数据采集和通信转换对锅炉汽包运行全过程实行温度、压力和寿命的管理。经在某电站400t/h锅炉上运行，效果良好，达到了对锅炉汽包寿命进行在线监测和指导锅炉运行的目的。     

126kV SF_6断路器触头状态诊断方法研究

为有效诊断断路器弧触头状态,通过测量某试品126kV SF6断路器的动态电阻,得到动静触头之间的动态电阻—时间、动态电阻—行程曲线,通过曲线分析可知,分闸过程的动态电阻—行程曲线是诊断主弧触头状态的最佳曲线。从分闸过程的动态电阻—行程曲线中提取主弧触头状态诊断参数,结果表明动态电阻—行程曲线可反映主触头与弧触头的真实长度与电阻值,是一种高压SF6断路器触头状态诊断的有效方法。     

基于结焦机理的有机热载体炉炉管在线寿命评估系统研究

总结了近年来国内有机热载体炉事故案例,得出结焦是造成爆管的最直接原因。并分析了导热油劣化的原因,找出了现有结焦检测方法和寿命评估方法的不足,由此提出了基于管壁结焦机理的有机热载体炉炉管在线寿命评估系统的研究和开发,并详细阐述了导热油热稳定性热重差热分析评定、炉管壁温红外成像测量技术和管壁结焦流动传热数学模型构建等在线寿命评估系统的关键技术。     

基于SVM的断路器状态监视诊断方法研究

提出了一种基于支持向量机(SVM)的断路器监视诊断方法,通过对断路器故障时的特性参数向量进行训练推理,实现断路器在线监视诊断,并用实例验证了该方法的准确性和快速性。     

抽水蓄能机组停机过程仿真及优化

抽水蓄能机组出口断路器通过合、分闸操作来控制抽水蓄能机组的启停及运行工况的切换,影响着抽水蓄能系统的运行情况;抽水蓄能机组出口断路器开断电流的大小决定其触头损耗的多寡,开断电流的减少可减缓断路器的损耗,延长其使用周期。通过建立抽水蓄能机组仿真模型,研究发电与抽水工况停机过程中有功和无功功率对断路器开断电流的影响,根据仿真结果,选取最优电压调节器放大倍数和最小导叶开度,优化停机流程,达到了减少断路器开断电流的目的。     

换流站综合在线监测系统配置及接口研究

目前,换流站内重要的一次设备,如断路器、换流变、组合开关电器、避雷器等均配置了在线监测系统,而每一套设备的在线监测系统都自成体系,分散放置,没有一个统一的后台系统,各在线监测系统互不兼容,互相之间信息的交流,共享都十分困难,同一个换流站内的多套在线监测系统在巡视、维护上都极为不便。文章对直流输电工程换流站内的在线监测系统进行归纳,分析换流站各在线监测系统整合成综合监测系统的可行性,为建设换流站一体化在线监测系统建立基础。     

基于PSCAD/EMTDC的短路电流计算标准分析

为了使电网的短路电流计算和开关开断能力校核能有一个科学合理的依据,降低对开关设备的遮断能力要求在分析IEC 909标准、ANSI标准及暂态稳定计算短路电流方法的基础上,提出了以暂态电抗Xd忆作为电机参数进行短路电流工程计算方法,并以PSCAD/EMTDC搭建IEEE 9的动态仿真模型,以动态仿真结果为基准,给出了2个标准的精确度,把提出的短路电流计算方法与根据IEC 909标准、ANSI标准及机电暂态仿真计算的结果进行了比较分析,结果显示基于暂态电抗Xd忆短路电流计算方法具有较好的精确性,且可以明显降低电网短路电流评估计算值。     

Key stress extraction and equivalent test method for hybrid DC circuit breaker

Firstly, relevant stress properties of millisecond level breaking process and microsecond level commutation process of hybrid HVDC circuit breaker are studied in detail on the basis of the analysis for the application environment and topological structure and operating principles of hybrid circuit breakers, and key stress parameters in transient state process of two time dimensions are extracted. The established digital simulation circuit for PSCAD/EMTDC device-level operation of the circuit breaker has verified the stress properties of millisecond level breaking process and microsecond level commutation process. Then, equivalent test method, circuits and parameters based on LC power supply are proposed on the basis of stress extraction. Finally, the results of implemented breaking tests for complete 200kV circuit breaker, 100kV and 50kV circuit breaker units, as well as single power electronic module have verified the accuracy of the simulation circuit and mathematical analysis. The result of this paper can be a guide to electrical structure and test system design of hybrid HVDC circuit breaker.     

IEEE Power Engineering Review

In the late 1970s, the US Navy recognized that electrical fires were becoming a major problem in submarines. Approximately three fires per year were occurring in the main electrical distribution switchboards across the submarine fleet. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU/APL) worked with the Navy to design two basic arc fault detection (AFD) and continuous thermal monitoring (CTM) systems. The first systems were designed using all military-specification (Mil-Spec) hardware. At that point in time, Mil-Spec hardware greatly increased system reliability but it drove up the system cost. The most recent systems were designed using commercial-off-the-shelf (COTS) assemblies and parts and are cost effective for commercial use. These systems have proven effective in 450 V AC, 4160 V AC, and 700 V DC switchboards. The timing on the systems is adjustable to allow for optimum usage with air circuit breakers or sealed breakers. While the AFD/CTM systems have seen extensive use in military ships, they are equally suited for the protection of all types of critical switchboards. Commercial ships, power generation facilities, power distribution switchboards, hospitals, web hosting facilities, etc., could all benefit from the increase in power reliability offered by this type of technology. These systems can be included in the original design of the switchboard or installed in existing switchboards with equal ease.     

DF4型机车电气线路检测的探讨

针对机车质量的现状,使用高科技检测设备对机车进行电机、电气线路检测,保证了机车运行安全。通过对电气线路检测的实践,总结制订出一套线路检测工艺。     

交流电弧炉电弧功率软测量模型

电弧功率对于电弧炉冶炼时间、吨钢电耗有着直接的影响,所以对电弧功率进行在线监测是十分重要的。但是由于现阶段检测技术的限制,对电弧功率进行直接测量比较困难,因此建立电弧功率软测量模型有着十分重要的现实意义。电弧功率软测量模型是以三相不平衡电路计算为基础,选择电炉变压器二次侧出口线电压和相电流作为辅助变量,从而实现了对电弧功率的在线测量。通过与实测数据进行对比,说明了模型具有较好的精度,可以用于对电弧功率进行在线监测。