采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性研究

发电机在运行中由于热和机械力的作用，引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，会危及机组的安全运行，因此对发电机定子铁芯进行损耗试验有重要意义。为解决现有试验方案在进行大型机组试验时绕线困难等问题，本文提出了一种采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的方法。采用ANSYS Maxwell建立仿真分析模型，通过对幅值相同、频率不同的励磁电流下的铁芯发热情况进行分析，论证了采用异频电流法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性。     

非重叠Mortar有限元法在电磁分析中的应用

Mortar元法（mortarelement method,MEM）是一种新型区域分解算法,它允许将求解区域分解为多个子域,在各个区域以最适合子域特征的方式离散。在各个区域的交界面上,边界节点不要求逐点匹配,而是通过建立加权积分形式的Mortar条件使得交界面上的传递条件在分布意义上满足。Mortar有限元法（mortar finite element method,MFEM）将MEM和有限元法（finite element method,FEM）相结合,在各区域中分别使用FEM网格离散,区域的交界面上通过施加Mortar条件实现区域间的自由度连续。该文阐述了非重叠Mortar有限单元法（non-overlappingMFEM,NO-MVEM）的基本原理,介绍了NO-MFEM的程序实现过程,使用NO-MFEM对2维静磁场问题和3维静电场问题进行了计算,并与FEM模型结果进行对比,验证了该文方法咐有效性。将NO-MFEM应用于电磁分析,丰富了电磁场数值计算理论,为运动涡流问题和大规模问题的分析提供了新的选择。     

220 kV线路避雷器雷电绕击保护范围及优化应用研究

线路避雷器作为一种防治线路雷害的措施其功效已被业界广泛认可,但是线路避雷器运维困难且成本较高,如何量化避雷器的保护范围、准确进行安装选点是影响避雷器应用效果的关键问题。基于电磁暂态计算软件ATP-EMTP建立220 k V输电线路雷击电磁暂态分析模型,分别对线路避雷器的有效保护范围与绕击高电位转移特性、线路避雷器绕击雷害治理与杆塔接地电阻的配合关系等问题进行研究。研究结果表明,避雷器的保护范围由雷电流大小、杆塔接地电阻和档距共同决定,避雷器安装点的绕击高电位转移会造成相邻杆塔的绝缘闪络;利用线路避雷器进行绕击雷害治理,杆塔接地电阻整治应考虑高电位转移的影响;治理易受大幅值雷电流绕击线路段,建议采用多基塔连续安装避雷器的方式。     

水轮发电机不同材料灭磁电阻特性研究

发电机组常采用灭磁电阻进行灭磁，不同灭磁电阻具有不同的电气特性。分析了水轮发电机灭磁过程，并利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了水轮发电机灭磁仿真模型，在考虑转子铁芯饱和对灭磁过程影响前提下，对不同类型电阻的灭磁性能进行了比较。仿真结果表明，非线性灭磁电阻的灭磁性能优于线性灭磁电阻，为发电机灭磁电阻的选型、设计、制造及故障分析提供了参考。     

固体C型电枢几何结构优化设计

电枢是电磁轨道炮的关键部件之一,其几何结构直接影响轨道炮的发射性能。在电磁轨道炮发射过程中,由于电枢与轨道接触面上流过强大的电流,局部高温导致金属材料丧失强度与产生烧蚀。为此需要通过选择合理的电枢结构参数来抑制电流趋肤效应的影响,使流过导轨和电枢接触面的电流分布尽量均匀,达到改善轨道炮烧蚀的目的。基于ANSYS建立了固体C型电枢电磁性能的有限元分析模型,对三种典型的C型电枢进行了仿真计算,研究了几何参数对C型电枢电磁性能的影响,得出了最优化C型电枢的设计方案。本文的研究结论对固体C型电枢的研究与设计有重要参考意义。     

35 kV变压器雷电侵入波过电压及治理措施研究

35 kV变压器由于绝缘水平低及防雷设计考虑不全面等原因,经常发生因雷电侵入波导致的中性点或匝间绕组绝缘损坏的问题。为对35 kV变压器雷电侵入波响应特性进行分析,基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了变压器绕组梯形等值电路,根据典型的35 kV变电站接线情况,对35 kV近区线路各种情况下遭受雷电绕击和反击导致的侵入波过电压进行了仿真计算,指出大幅值雷电流反击近区线路是导致35 kV变压器绕组绝缘损坏的原因。使用避雷器作为治理手段,对比了3种安装方式的有效性,给出了最优的35 kV变压器雷电侵入波治理方案。     

发电厂500 kV GIS升压站主变压器合闸过电压分析

发电厂GIS升压站具有高度封闭化的特点,在GIS断路器操作过程中产生的暂态过电压过程复杂。以某发电厂500 k V GIS升压站主变压器合闸过程中出现的绕组绝缘损坏事故为分析对象,采用电磁暂态分析软件ATPEMTP建立发电厂一次设备及变压器绕组分布参数等值电路,对故障变压器合闸过电压及变压器内部电压分布进行了仿真计算。分析结果表明,变压器合闸过程中未出现超过其理论耐受能力的过电压;通过合闸时刻变压器绕组电压分布与绕组损坏情况对比表明,变压器绕组绝缘击穿的原因是其自身绝缘缺陷。     

一起500 kV电缆外护套放电故障分析及防治措施研究

交联聚乙烯由于其电气性能、结构轻便等优势被广泛应用于高压交直流电缆绝缘领域,但是近年来因电缆故障导致的停电事件呈现出逐年增多的趋势。文中针对某水电厂主变压器空载充电过程中存在的500 kV交联聚乙烯电缆外护套对夹件间隙放电的问题。首先,利用ATP-EMTP仿真软件建立了全厂一次设备电磁暂态仿真分析模型,对导致电缆铝护套放电现象的故障原因进行了分析;然后,对不同种类的故障治理措施进行比较;最后,提出了针对性解决方案。