GIS设备局部放电类型表观相似性及模式识别准确性的探讨

为了减少气体绝缘全封闭组合电器(GIS)设备局部放电识别中误判现象的发生、提高模式识别准确度,基于分层式识别方法,采用两种常见的分类器分别对GIS典型故障类型进行诊断,探讨了局部放电类型的表观相似性,并归纳了存在误判现象的局放类型,其中自由金属颗粒跳动的不稳定性是其产生误判的原因,而传感器距放电源的位置决定了悬浮放电误判现象是否发生。同时研究了GIS传统局放类型划分的合理性,并对其进行修正。最后,通过识别率和决策可信度对比了两种分类器模式识别的准确性,研究表明:尖刺放电的识别可信度高,绝缘子气隙放电的识别率高,且支持向量机的识别效果优于BP神经网络。该研究成果为电气设备局放模式识别及严重程度分析等后续工作的有效进行奠定了基础。     

高压直流换流阀饱和电抗器脉冲电应力仿真研究

随着高压直流输电技术的发展和国产化饱和电抗器的大量投用,饱和电抗器的安全问题和寿命特性日益引起关注。在换流阀开通瞬间饱和电抗器绕组内电流会发生突变,并在绕组上感生出微秒级脉冲高压,饱和电抗器匝间绝缘长期承受脉冲电压应力的作用。目前,仍无法对该脉冲电应力进行实际测量,因此微秒级脉冲电压对饱和电抗器绝缘的作用机理仍无定论。故文中以锦屏—苏南±800 kV/4 750 A高压直流输电工程整流侧A5000换流阀用饱和电抗器为研究对象,基于饱和电抗器实际结构尺寸和端口电压、电流波形实测数据,通过脉冲传输理论和分布参数等效电路计算了饱和电抗器在脉冲电压作用下的匝间电压分布,并通过有限元方法研究了瞬态电场分布。结果表明:微秒级脉冲电压在饱和电抗器绕组内分布不均匀,首匝线圈电压比其他匝高出14%;瞬态电场峰值约2.08 kV/mm,电场最强的点的物理位置贴近线圈表面。     

局部放电UHF检测量纲标准化的探讨

特高频(UHF)局部放电检测技术取得了广泛应用,但不同产品的检测结果量纲表示方法不统一,相互之间缺乏可比性,从而难以对此类检测系统性能进行统一有效的量化评价。本文重点探讨了局部放电特高频检测的量纲问题,基于局部放电特高频信号的物理本质和局部放电UHF耦合器的特性,提出了采用“局部放电辐射信号的脉冲电场强度幅值”来表征特高频局部放电信号强度的思想。通过对当前主流局部放电特高频检测产品的量纲表示进行了深入的解析,探讨了以电场强度的量纲“uV/m”来统一局部放电特高频检测结果的技术可行性。     

变压器的UHF法局放故障定位初探

分析变压器中主要结构部件对UHF电磁波传播影响后提出了基于最短光程原理定位变压器局放故障的思路。用模拟局放源和金属障碍物、变压器绕组试验研究UHF信号传播路径长度与传播时间关系的结果表明:存在金属障碍物时电磁波传播时延大于理论值,具体误差与信号传播路径上障碍物的遮挡范围有关;绕组的油道结构对信号虽有一定衰减,但对传播时延基本无影响,信号可穿透绕组以近直线传播。     

外置瑞士卷多孔介质燃烧器贫燃试验

对一种新型外置瑞士卷多孔介质燃烧器的贫燃特性进行了试验研究,对其点火预热启动过程及其不同预混气体浓度、流量等工况参数条件下的温度分布、排放特性进行了测量;分析燃烧器的启动方法以及流量、预混气体浓度等有关工况参数对其燃烧特性的影响规律。结果表明,燃烧器冷启动时甲烷氧化率较低,有大量的CO生成;由于多孔介质的存在,燃烧器整体升温较慢,无局部高温,NOx生成量较小;在相同预混气甲烷浓度条件下稳定燃烧时,此类型燃烧器相对无瑞士卷结构的多孔介质燃烧器,在同一预混气甲烷浓度条件下对流量具有较好的适应性,火焰稳定性好;预混气甲烷浓度越大、驻留时间越长、燃烧温度越高,甲烷氧化率也越大。     

变压器局部放电超宽带射频定位技术的试验分析

超宽带射频定位技术结合局部放电射频信号超宽带检测与天线阵列技术并以最短光程原理为基础,是变压器局部放电定位的新方法。为探索该技术在实际中的应用,研制了频带2～8GHz的新型平面等角螺旋天线作为定位传感器,其放电射频信号的耦合输出波形平均上升时间约150ps,单个脉冲振荡时间约200ps,从而限定时延测量误差200ps;提出了空间网格搜索定位算法,避免传统的解析算法容易由于时延测量值及波速参量的微小误差而导致定位结果发散或误差偏大的缺点。利用新型定位传感器及空间网格搜索定位算法在220kV真实变压器上开展局部放电超宽带射频定位研究并建立了一套能够有效应用的定位系统,对设定故障源的检测灵敏度≥100pC,波速约19.8cm/ns时定位精度最高,平均定位误差约30cm。     

基于正交法的生物质焦油中苯酚气化制氢研究

采用正交实验法和极差分析法,以苯酚作为生物质焦油模化物,Si C多孔泡沫陶瓷作为催化剂负载体,实验研究不同气化反应条件和不同催化剂制备条件对苯酚气化制氢的H_2产率、气化效率和H_2浓度的影响。结果表明:气化反应温度和催化剂煅烧时间是影响气化指标的关键因素。H_2产率最优时对应的反应条件为气化反应温度800℃,水碳比(S/C)为6,催化剂负载量为6%;H_2产率最优时对应的催化剂制备条件为煅烧时间1 h,煅烧温度700℃,孔隙率为20 ppi。     

内置多孔介质卷式反应器内甲烷富燃制氢的数值模拟

为了解甲烷在内置多孔介质卷式反应器内超绝热富燃制氢特性,采用计算流体力学与详细的化学反应机理相结合的方法,对甲烷在该反应器的富燃制氢过程进行了数值模拟,研究当量比和预混气体流速对燃烧区峰值温度、合成气组分和甲烷转化效率的影响,并和实验值进行对比。结果表明,多孔介质内甲烷的燃烧温度远超过其绝热火焰温度,实现了超绝热条件下富燃制氢;在研究范围内,甲烷-氢气的转化效率随当量比和气体流速的增大而增大,数值模拟结果与实验值基本吻合。     

机械臂协调操作柔性负载鲁棒神经网络控制

针对多变量刚柔耦合的双机械臂协调操作柔性负载系统,基于奇异摄动理论研究该系统有限元模型的分解以及轨迹跟踪控制问题.考虑动力学模型的复杂性,通过双时标变换将协调系统分解成表征系统大范围刚性运动的慢变子系统和表征系统弹性振动的快变子系统.基于反演思想在慢变子系统中设计鲁棒神经网络控制策略,实现系统轨迹跟踪性能;针对快变子系统,设计鲁棒最优控制策略抑制系统的弹性振动.仿真研究结果表明,该控制策略增强了系统的跟踪性能和鲁棒性.     

机械臂协调操作柔性负载自适应模糊滑模控制

基于奇异摄动理论研究了机械臂协调操作柔性负载系统有限元模型的分解及控制问题。通过双时标变换将复杂的协调系统动力学模型分解成慢变子系统和快变子系统。针对慢变子系统,在其存在不确定性上界未知的情况下,设计了自适应模糊滑模控制器,以完成系统的轨迹跟踪性能;针对快变子系统,考虑到系统参数摄动等影响,设计了鲁棒最优控制器,以抑制系统的弹性振动。仿真结果验证了所设计控制方法的有效性。