110kV电力变压器绕组模态研究

变压器绕组等效的机械结构体,一旦发生改变,其模态将发生相应变化,此时对其振动信号进行频率响应分析,即可检测绕组轻微变形.对变压器绕组进行模态分析:利用ANSYS对绕组进行幅向建模分析,分别得到了绕组故障与正常情况下频响曲线的变化规律.开展真实110 kV变压器模态实验,并与ANSYS仿真结果对比,进一步验证了仿真结果的正确性,同时,为下一步研制振动检测系统奠定了基础.     

紫外吸收光谱法检测SF_6分解产物中的H_2S

H_2S作为SF_6的一种重要分解组分,其体积分数的检测可以为SF_6电气绝缘设备的绝缘状态评估提供重要依据。H_2S在波长为190~230 nm的紫外波段具有明显的吸收峰,为此,建立了H_2S紫外吸收光谱检测平台以实现对它的检测。但是,通过仪器直接获得的紫外吸收光谱易受到光谱散射和高频噪声干扰,从而造成检测灵敏度降低。因此,采用紫外差分算法和小波函数对原始吸收光谱进行体积分数反演,以获得光谱数据与气体体积分数之间的关系。研究结果表明:经光谱数据提取获得的频域信息与体积分数之间有很好的线性关系,其线性拟合优度(R2)高达0.999 9,体积分数检出限为0.590×10~(-6),将获得的反演表达式用于实际数据检测同样获得了很好的检测效果。该方法对H_2S的检测重复性好,灵敏度高,可以集成到便携式的检测设备中,适用于SF_6绝缘设备分解组分中痕量H_2S的在线监测,     

基于并行神经网络的水电机组振动状态劣化研究

目前大多数水电机组振动故障诊断研究大多侧重于故障类型和故障定位,从而忽视了检修的重要性。通过检修可以避免大多数故障,而水电机组振动状态和设备劣化之间存在复杂的非线性关系。引入并行神经网络,设计了一种基于传感器和并行神经网络模型的状态监测方法。该方法采用传感器收集大量的数据,通过并行神经网络来拟合设备劣化曲线,根据拟合曲线进行有效的诊断,并给出当前设备运行情况、设备故障风险评估和检修建议。最后,通过预测精准度分析和基于时间劣化预测分析对方法进行验证,系统的拟合曲线可较好地反映设备的运行状态。     

基于扩展Debye模型的油纸绝缘套管频域介电谱的温度特性研究

为研究温度对油纸绝缘套管频域介电谱(FDS)的影响特性,按照实际尺寸制作了72.5 kV套管试验模型,对不同温度下油纸绝缘套管FDS进行了测试,根据不同温度下ε′、ε″的测试曲线,分析温度对FDS的影响规律,然后运用扩展Debye等效电路模型拟合不同温度下的FDS测试曲线,提取可用于表征温度特性的特征参数,并建立特征参数与温度的关系。结果表明,ε′和ε″随温度升高都向高频方向移动;拟合提取得到的等效电路模型参数对温度较为敏感,绝缘电阻R_g和最大时间常数分支参数R_1与温度表现出指数函数关系,最小时间常数分支参数R_3与温度表现出幂函数关系,因此可将特征参数的变化规律应用于温度对油纸绝缘套管FDS影响特性的评估。     

开关柜电弧故障及其测量方法研究

开关柜在电力系统有大量的应用,对其电弧故障的快速检测及切除是一项非常重要的工作。目前对开关柜故障的研究大都集中在对其局部放电的检测方面,而忽略对电弧故障的产生、发展以及各类检测方法的研究。提出母线等导体连点处的接触点接触不良是造成电弧故障产生的重要原因,在此基础上,分析了因接触点接触不良导致接触电阻变大,并在负荷电流变化时产生热应力的作用下形成恶性循环、最终发展成电弧故障的过程。然后,综述了多种常用的电弧故障检测方法,包括电磁发射、声音发射、光发射、化学发射以及热发射等检测方法。最后,通过搭建开关柜故障电弧测量平台,采用特高频传感器、超声传感器、RF天线、高频CT、微分电场传感器和紫外传感器等多种传感器实现对电弧故障的测量,并给出了试验结果。     

线弹性断裂力学的支柱瓷绝缘子断裂特性及断裂机理研究

针对传统强度理论无法解释的支柱瓷绝缘子低应力水平断裂的问题,提出了基于应力强度因子的支柱瓷绝缘子断裂判据,应用线弹性断裂力学进一步考察了支柱瓷绝缘子的裂纹扩展条件和断裂特性细节。在有限元仿真计算的基础上,分析了管母线和隔离开关支柱瓷绝缘子在有无缺陷情况下的应力分布情况以及表面裂纹应力强度因子在裂纹位置、深度、深长比、载荷改变时的变化规律。研究表明,在一定载荷下,根据应力强度因子断裂判据可以计算出支柱瓷绝缘子在不发生断裂的情况下可以容许的最大裂纹缺陷尺寸,这为支柱瓷绝缘子无损检测灵敏度的确定提供了依据。     

基于计量自动化系统的电能计量异常及故障分析技术研究

介绍计量自动化系统电压、电流、功率因素、电量、负荷等电能计量数据采集的功能,研究了基于计量自动化系统的电能计量异常及故障分析技术,对电能计量常见异常和故障进行了分析。     

配电网固定串联补偿多目标优化规划

负荷重、供电半径长的中压配电线路末端电压偏差常常难以满足国家标准要求。首先通过配电线路串联补偿分析,建立配电网固定串联补偿多目标优化模型。接着提出一种确定串联补偿候选线路的方法。然后提出一种确定候选线路串联补偿容抗取值范围的方法。利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解串联补偿多目标优化模型。算例的计算结果表明了文中模型和方法的有效性。     

C_5F_(10)O-CO_2和C_5F_(10)O-N_2电弧等离子体热动属性与输运参数对比分析

C_5F_(10)O及其混合气体为潜在的SF_6替代气体,研究其热动属性与输运参数特性对于进一步研究其灭弧性能和掌握气体性质具有重要意义。由于C_5F_(10)O的液化温度较高,需要添加缓冲气体,为此计算对比C_5F_(10)O分别与CO_2和N_2混合气体电弧等离子体的热动属性与输运参数。首先计算300~30 000 K温度范围内两种混合气体的平衡态化学组成;在此基础上,对比分析了两种混合气体电弧等离子体的热动属性(质量密度、比焓、比热),以及输运参数(电导率、热导率、黏性系数)的变化规律。结果表明,N_2和CO_2气体的分解温度及组成元素的差异,导致C_5F_(10)O-N_2和C_5F_(10)O-CO_2在该温度范围内的化学组成、热动属性和输运参数存在较大差异,此差异会影响气体电弧特性。此外,计算结果可为进一步研究C_5F_(10)O混合气体电弧特性及灭弧性能提供基础,同时有助于理解不同气体的灭弧性能差异及原因。