高压SF6断路器总变差减小方法流场求解研究

该文在对高压SF6断路器气流场N－S方程和k-ε方程求解研究的基础上，根据边界层理论，将断路器复杂的流场问题分为边界层内及边界层外两个区域，并提出采用中心差分格式和改进的总变差减少方法分别进行求解的新方法。通过对500kV单断口SF6断路器跨音速，可压缩，复杂流路，旁边界条件的气流场求解，证明本方法具有较准确的激波捕捉能力和高分辨率的流场求解能力，可以较准确地描述断路器气流场中气流参数的分布及变化规律，为更有成效地进行高压断路器开断过程的仿真研究及理论分析奠定基础。     

SF_6断路器灭弧室内三维电场数值模拟

运用有限元法FEM对罐式SF6断路器断口附近三维电场进行了数值计算 ,以计算机辅助绘图为支撑 ,完成了SF6断路器三维电场的数值模拟。在三维电场数学模型的建立中考虑了屏蔽罩和并联电容器组的存在 ;对断路器不同三维剖面的等电位线分布及电场分布情况进行了分析 ;并将计算结果进行三维图形可视化处理及显示。     

旋气吹弧式SF_6断路器及其三维气流场特性的仿真

为了提高断路器的弧后介质恢复速度,笔者以500 kV单断口高压SF6断路器为研究对象,提出了在气体通道的上游增加旋气槽的设想,将传统的轴向吹弧改进为旋转吹弧。对有旋气槽和无旋气槽两种结构在空载开断过程中灭弧室内气流的流动特性进行了数值仿真,仿真结果表明:喷口上游加旋气槽,能实现将电弧轴向运动变为旋转运动的目的;有旋气槽时,动静触头之间的高速气流比无旋气槽结构时的高速气流更为集中,有利于负载情况下电弧能量的逸散。     

触头运动特性对直流接触器开断性能影响

为研究触头运动特性对直流接触器开断性能的影响，建立直流空气接触器电磁操动机构与灭弧系统联合仿真模型，对接触器操动机构进行运动—结构—电磁耦合仿真，得到操动机构动作过程中触头位移—行程曲线，并与电弧磁流体模型相耦合，仿真得到了直流空气接触器从机构运动到触头打开电弧形成、弧根运动直至熄灭的全过程。讨论了接触器操动机构参数变化对开断性能的影响，并通过电弧现象背后的物理场变化分析了开断过程中重击穿现象产生的原因。结果表明：操动机构驱动动触头进而带动电弧完成了电弧拉伸、弧根转移以及被栅片切割等重要电弧演变过程；反力弹簧和触头弹簧预压力增大有利于提高触头的分断速度，加速电弧熄灭，但分断速度过高有可能导致电弧重击穿现象发生，其根本原因是栅片入口处产生的顺时针气流漩涡；通过控制触头的分断速度和灭弧室栅片区磁场分布，实现了对重击穿现象的抑制。     

喷口结构对超高压SF_6断路器压力特性的影响

为有效控制喷口区域气流运动,提高高压开关开断能力,以550kV单断口超高压SF6断路器为研究对象,提出不同喷口气流管道流动结构,采用有限体积法对灭弧室内冷气流流动进行数值模拟。通过对比分析断口区域不同压力观测点的压力分布,得到喷口上下游压力差的定量描述,以反映开断过程中喷口气流的流动行为。仿真结果表明,喷口长度和型面结...     

无线传输技术在开关柜控制领域的发展与研究

由于电力系统输电线路长、跨度大、配电站安置分散,对开关柜状态信息的获取带来了一定的困难,采用有线传输方式具有不稳定性并且增加电缆铺设等方面的成本。针对此问题,在IEC61850框架下,分析并提出了一种基于GPRS／GSM通讯网与近距离无线传输技术的开关柜组网方式,可将开关柜的状态信息实时上传到远程数据服务器,并通过上位机和手机实现对其进行远程／本地无线操控,节约人力物力,减少经济损失,保障供电可靠性。     

基于多特征融合的交流系统串联电弧故障诊断

为实现对用电系统低压端串联电弧故障的准确诊断,根据交流系统中低压串联电弧故障的奇异性、能量特性及不确定性,通过自主搭建的电弧故障模拟实验平台及不同负载下的串联电弧故障模拟实验,提出一种基于多特征融合的串联电弧故障诊断方法。该方法根据信号不同特性,结合小波变换理论对经降噪预处理后的采样信号进行主成分分析,提取各频段特性对信号的贡献率,并以信号3种特性中最大贡献率所在频段的空间位置关系作为特征向量构成1?3阶信号特性分布矩阵;将此矩阵作为网络的输入向量,利用改进多层前馈神经网络构建特征向量与电弧故障之间的映射关系。测试结果表明,该方法可减小电弧燃烧对诊断结果的影响,实现对串联电弧故障的诊断分类。     

基于小波变换的交流系统串联电弧故障诊断

为实现对用电系统低压用户端中串联电弧故障的准确诊断,根据交流系统中低压串联电弧故障特性,通过自主搭建的电弧故障模拟实验平台及不同负载下的串联电弧故障模拟实验,本文提出一种基于小波变换的串联电弧故障诊断方法。该方法首先采用极大极小原理对信号进行降噪处理,并结合小波变换模极大值对信号进行多分辨分析;将三阶Daubechies小波基函数提取出的各频段细节信号模极大值作为网络输入的特征向量,利用基于阻尼最小二乘法改进的多层前馈(Back Propagation,BP)神经网络构建特征向量与电弧故障之间的映射关系进行故障诊断分类。测试结果表明,该方法可有效实现交流系统中串联电弧故障的诊断分类。     

水中稳态等离子推进器的设计与实验

为了提高船舶运行速度,降低船舶运行噪声,研究了基于水中放电技术的机理,并研制成一种新式船舶推进器——水射流等离子弧推进器.该推进器采用同轴式环〖CDF*3〗棒电极结构,利用两电极间介质击穿过程中产生的等离子体汽泡的压力来推进航模,摒弃了螺旋桨及其他机械部件,降低了船舶运行噪声,由于采用了直线推进技术,大大增加了船舶的航行速度.在参考传统的水中脉冲放电基础上,提出水中稳态放电的设计思想,建立起模型速度测量系统,进行了船模推进器的水上实验,得到了有关水射流等离子弧的推进速度与电极结构、推进器供水量以及外施电压之间的关系.实验及理论分析证明,放电电极间电压及供水量对等离子弧的推进作用有重要影响.     

基于有限元法的高压SF6断路器三维电场分析

为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF₆断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根据灭弧室内的电场分布对动触头结构进行优化分析,得到了高压SF₆断路器内部等位线分布图、等电场强度分布图和不同动触头结构下的最大电场强度值.算例计算结果证明了该计算平台能被应用于三维电场逆问题的求解.