基于电磁轴承单元的铣削力在线测量方法

利用电磁轴承单元实现了铣削力的在线测量.首先,将电磁轴承安装于主轴前端,构建电磁-滚动轴承混合支承主轴系统;然后,建立主轴系统的有限元模型,在开环和闭环控制方式下进行铣削力在线测量的理论推导;最后,利用Matlab进行仿真分析,验证了铣削力在线测量的可行性.     

基于Prony算法的电力电缆极化等效电路参数辨识

为了解决当前XLPE电力电缆绝缘扩展Debye模型参数辨识中的问题,提出了一种基于Prony算法的参数辨识方法。首先利用去极化电流数据构建样本矩阵Re;然后根据样本矩阵Re的奇异值来确定扩展Debye模型弛豫支路数;最后用去极化电流数据构建新的样本矩阵R来进行扩展Debye模型的等效电路参数辨识。通过仿真和实测分析,证明该方法能有效地辨识扩展Debye模型的等效电路参数,且采用该方法辨识得到的最大时间常数可以作为表征热老化电缆绝缘老化程度的特征量。     

基于电容串联式的新型振荡波测试系统的研究

传统直流激励式振荡波容易对电缆形成空间电荷。为解决直流加压对电缆造成损伤这一隐患,提出一种新的振荡波电源结构,分析了电容串联式振荡波电路的加压过程然后利用Multisim软件进行仿真并结合仿真数据,确定其理论的可行性。以实验室10 k V交联聚乙烯电缆为研究对象,设计电容串联式振荡波实验平台并开展新型振荡波局部放电实验,进一步结合仿真与实验数据验证电压波形的正确性以及与传统加压方式的等效性。实验结果表明,新型振荡波电路能够有效避免电缆在测试过程中产生空间电荷,能有效检测出电缆中缺陷的局部放电,可以替代传统的振荡波测试方法。     

基于低频信号注入法的电缆绝缘在线监测

本文提出一种基于介质损耗法的电缆绝缘在线监测方法——低频信号注入法,通过向电缆注入电压信号并测量其响应的低频介质损耗来判断电缆绝缘材料的老化程度。通过仿真和计算得到电缆低频介质损耗因数随电缆绝缘材料老化程度的变化规律,并通过低频介质损耗仿真试验对模拟计算结果进行验证。结果表明:对于不同故障的电缆绝缘,可以通过介质损耗因数的变化来判断其绝缘状况,因此通过低频信号注入法判断电缆绝缘状况是可行的。     

交联聚乙烯和硅橡胶界面修复前后电气性能分析

电缆中间接头是电缆运行系统中的薄弱部位。随着接头运行时间的增加,空气中的潮气会侵入到接头复合界面,使接头绝缘强度严重降低,进而导致事故的发生。本研究首先通过修复液对受潮交联聚乙烯(XLPE)和硅橡胶(SiR)复合界面模型进行修复,对修复前后的复合界面进行耐压击穿试验和去极化电流测试,并对比分析复合界面修复前后电气性能的变化。最后对实际受潮电缆接头进行修复实验以验证修复效果。结果表明:修复后的复合界面击穿强度大幅提高,通过修复可以降低受潮界面的极化能力,并改善复合界面间的电荷储存特性。实际受潮电缆接头修复试验证明通过修复可以提高接头的绝缘性能。     

信号注入法在中压电缆绝缘在线监测中的应用

为了提高电力系统运行的可靠性,实现电缆绝缘的在线监测以替代传统的停电定期检修是其发展的必然趋势。已有的在线监测方法都有一定的局限性,因此在已有研究的基础上提出结合信号注入法和介质损耗法的低频介损在线监测方法,并分别通过仿真和实验对其原理和效果进行了研究。仿真部分包括热老化和水树老化2种老化方式电缆绝缘的监测,以及考虑噪声、低频频率波动和谐波对仿真结果的影响。实验部分包括分别制作热老化和水树老化电缆样本,设计实验电路对仿真结果进行验证。最后通过样本微观测试,对实验原理进行机理分析。仿真和实验结果表明,对于不同类型的老化电缆,以及绝缘的不同故障,都可以通过注入低频信号响应的低频介损判断电缆老化程度。