基于变分模态分解的高压断路器合分闸线圈电流特征值提取

高压断路器合分闸线圈电流中含有大量信息,监测和分析线圈电流信号对于高压断路器故障检测和诊断意义重大。文中提出基于变分模态分解的方法提取线圈电流特征值,采用变分模态法分解断路器合分闸线圈电流信号,并对所得到的经验模态分量求其中心频率,根据频谱中峰值所对应的时间点,提取线圈电流信号的特征值。实验结果表明：使用该方法能够准确且有效地提取合分闸线圈电流信号的特征值。     

直驱式永磁同步电机改进型无差拍直接转矩控制研究

为提高直驱式永磁同步电机（DD-PMSM）的动态响应性能,提出了一种改进型无差拍直接转矩控制(DB-DTC)策略。改进型DB-DTC在保留传统DB-DTC动态响应性能的基础上,简化了控制过程,降低了实时计算量。通过在MATLAB/Simulink 环境下搭建仿真模型,对传统DB-DTC和改进型DB-DTC的控制效果进行对比,并将改进型DB-DTC结合位置型阻抗控制策略,验证控制策略的优越性。仿真结果表明,在位置控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机转动至给定角度以及转速降为零所需的时间减少0.002 s,稳态运行角度误差减少0.02°。在速度控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机达到给定转速的时间减少0.004 s,稳态转速误差降低0.03 r/min,稳态转速波动降低0.06 r/min,在电机进入稳态运行以后,q轴电流峰值降低0.193 A,q轴的电流脉动降低0.204 A。电机控制系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力。     

高压喷射式熔断器熔断件的弧前温度场仿真分析

针对高压喷射熔断器开断过程研究的不足,特别是弧前时间—电流特性研究方法的不足,分析了熔体在弧前阶段电流场和温度场的变化,提出基于喷射式熔断器开断短路电流的弧前热电耦合数学模型,以熔体最大点温度达到熔体材料熔点来计算弧前时间。用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics仿真得到高压喷射熔断器熔断件在不同合闸相角下开断短路电流的弧前温度分布,与厂家提供的时间—电流特性曲线对比,证明方法的可行性。     

基于有限元分析的三相共箱GIS母线温度场分布

为深入研究三相共箱GIS母线损耗发热问题,利用间接耦合法在流场中计算温度,根据流体力学理论,运用有限元法建立了三相共箱GIS母线损耗发热的三维电磁场-流场-温度场计算模型,综合分析了流体流速、重力加速度、电导率温度效应、涡流损耗、对流散热与辐射散热等多种因素对母线温度的影响,研究了三相共箱GIS母线的热源和温度分布规律。结果表明,当母线水平放置时,母线温度呈上高下低、左右对称分布,SF6气体等温线呈现S型分布,母线套管中间导体温度最高,导体上部气体温度高于下部气体温度,并通过试验验证了仿真计算的准确性。     

记忆合金弹簧在断路器梅花触头中的应用试验研究

断路器处于长期运行状态,梅花触头会出现松动,导致接触电阻增大,引起触头发热,带来严重的安全隐患。记忆合金是一种随温度变化能自动产生形变的新材料,笔者将记忆合金制成的弹簧运用于梅花触头以达到降低接触电阻,减少触头发热的目的。通过对普通弹簧和记忆合金弹簧进行温度与弹簧拉力对比试验,及对应用的2种弹簧梅花触头进行了大电流温升对比试验。试验结果表明:记忆合金弹簧能够有效降低触头接触电阻和减少发热,具有广泛应用前景。     

采用电场分割法的电流耦合人体通信等效电路模型

针对电流耦合人体通信信道传输特性缺少简单、快速、有效的理论分析方法,提出了一种基于电场分割的电流耦合人体通信等效电路模型。以人体手臂为对象,按轴向、径向与环向进行几何分割,再根据电导、电容定义及4阶Cole-Cole模型计算分割后各区域的等效阻抗,进而获得人体手臂的等效电路模型。利用回路电流法计算分析10 kHz～10 MHz频率下等效电路模型,结果显示人体手臂信道电压增益随频率、发送电极夹角增大呈上升趋势,而随信道长度增加呈下降趋势。最后,采用COMSOL Multiphysics建立有限元仿真模型,仿真结果表明在10 kHz～1MHz频率范围内其与等效电路计算结果误差较小,变化规律一致,有效证明了等效电路模型在低频电流耦合人体通信的适用性和正确性。     

低压系统短路电流快速分断控制实现的研究

本文分析了实现低压系统短路故障早期检测的主要难题,设计了基于短路故障早期检测模型的短路电流快速分断控制系统并进行了有效验证,解决了短路故障早期检测理论的实际应用问题。同时,为开发智能型保护电器提供了一个有效的试验验证方法。     

基于物联网的不锈钢自动包装过程在线监测系统设计

不锈钢的成品包装作为产品出厂的一道关键工序,其包装质量会直接影响产品运输和用户验收。为提高不锈钢产品的包装合格率,有必要对不锈钢包装环节进行监测。目前,不锈钢管生产过程中成品包装这个重要环节存在不锈钢自动包装设备运行过程参数无法在线监测、采集和存储的问题。本文针对该问题设计了一套不锈钢自动包装过程在线监测系统。该系统通过数据采集模块、数据处理和传输模块以及数据存储和显示模块保证不锈钢自动包装设备生产过程数据采集的时效性和完整性,减少了不锈钢成品包装环节操作工人的数量,提高了生产效率,降低了生产成本。     

智能配网故障定位装置的研究

介绍了零序电流和对地电场的计算在故障定位中的判据应用,在此基础上设计了一种具有在线监测和通信功能的新型故障指示终端。该故障指示终端分为采集单元和汇集单元两部分,对其结构做了详细的分析,并介绍了两者在配电线路的配置原则,采集单元将采集的数据及故障告警信息传送给汇集单元,汇集单元处理数据并通过GPRS通信方式将数据上传给监控中心,实现远程监控和智能故障自动定位。     

CF4/CO2混合气体工频击穿特性的试验研究

SF₆是目前电气设备中广泛使用的气体绝缘介质,但其产生的温室效应对环境影响极大,因此,研究能替代SF₆的环保型气体绝缘介质具有重要的意义。CF₄是一种具有低温室效应指数（global warming potential, GWP）和低液化温度的强电负性气体。通过工频击穿试验,研究了CF₄/CO₂混合气体的工频击穿特性,并对其协同效应和GWP值进行分析。结果表明：CF₄混合比为50%的CF₄/CO₂混合气体的绝缘强度能达到纯CF₄的90%左右,同时GWP值低,具有用于气体绝缘的潜力;CF₄/CO₂混合气体的协同效应值在0.12~0.38,表现出明显的协同效应。