集肤效应对铜排导电性能的影响分析

铜排作为大电流导电产品随着电力电子及电源技术的等技术发展越来越多地应用在高频场合,在高频应用中表现出许多不同于低频应用的特性,因而有必要对其进行深入分析。本文主要分析在高频环境中集肤效应对铜排导电性能的影响,探讨对这一影响定量计算的方法。     

非线性负载条件下集肤效应对导线截面选取的影响研究

本文深入分析了非线性条件下导线集肤效应产生的机理及其特性,研究了集肤效应对导线截面选取的影响,指出了目前导线截面选取存在的问题,得出了非线性负载条件下导线截面选取新的方法和结论。     

谐波对电力电缆的影响

为解决非线性负荷产生的谐波所造成电网电压波形畸变问题,在采集输电现场数据结合实验结果的基础上,对谐波在电缆中产生的集肤效应、电缆对地电容、零序谐波的作用、电缆的高频容性效应进行了分析,探究了在输电电缆中非线性负荷谐波的产生机理,提出了为减小谐波影响的电缆结构设计要求。为抗谐波电缆的工程设计提供了理论参考。     

电晕离子流对先导放电路径的影响

为探明当空气中含有电晕产生的离子时(离子背景),对雷电先导的发展、击穿过程和路径的选择有何影响,分别采用两种不同的实验方法研究了正、负离子流对先导放电进展路径影响的特点及规律,两种方法得出的一致结果表明,有离子背景的雷电先导放电路径具有选择负离子背景而回避正离子背景的特点和规律并运用电子崩发展和电场作用两方面原理,分析了离子背景的影响机制。这对于特高压输电线路与设备的防雷及其绝缘设计的进一步研究具有重要参考意义。     

金属网笼对雷击输电线辐射电磁场的屏蔽分析

针对金属网笼对雷击输电线辐射的电磁场的屏蔽性能的问题,通过对雷电回击过程的天线模型及金属网屏蔽效能的理论分析,利用雷电试验冲击平台(ICGS)模拟产生雷电注入输电线后辐射电磁波,进行金属网格屏蔽效能的实验。实验表明:对于433 MHz的模拟电磁信号,在模拟雷电流幅值小于17 k A时,金属网对雷电电磁信号的屏蔽效能为13 d B左右,此后屏蔽效能迅速下降,并于25 k A时降为0 d B;对于2.4 GHz的模拟雷电电磁信号,金属网笼对电磁波的屏蔽作用在雷电幅值达到22 k A之前,屏蔽效能维持在9 d B,随后迅速下降,并于27 k A时下降为0 d B;金属网笼的屏蔽效能不仅由外部电磁场的内向耦合决定还应考虑笼内部电磁场的多次折反射问题造成的电场、磁场值增强的问题。该研究对于使用金属网笼进行屏蔽具有一定的指导意义。     

集肤和邻近效应对平面磁元件绕组影响的分析

提高磁性元件的工作频率，可以减少磁性元件的体积。但是随着工作频率的提高，集肤和邻近效应使绕组的损耗增加。本文基于磁性元件绕组的一维模型，对平面磁性元件绕组中的涡流效应进行了分析。利用一维条件下，集肤和邻近效应的正交性，得出了集肤和邻近效应各自产生的损耗随绕组厚度和频率的变化趋势。指出简单地把厚绕组分割为薄绕组的并联不能减少绕组的损耗。并分析了利用原副边绕组交叉换位技术减少变压器绕组损耗的原理。通过有限元分析软件和实验证实了分析结果的正确性和有效性。     

谐波对电力电缆线路损耗的影响

介绍谐波产生的原因和基本原理,对高次谐波引起电力电缆电阻损耗、线路介质损耗和三相四线制电缆线路损耗分析,表明可以通过对电缆自身设计参数以及线路敷设方式的优化,来减小高次谐波对线路损耗的影响,为电力电缆载流量的计量提供了一定的理论参考。     

永磁同步电机永磁体分块对涡流损耗的影响分析

逆变器供电的永磁同步电机(PMSM)中电子器件的高频开关会产生高频的电流时间谐波,进而引起永磁体涡流损耗的显著增加。给出了一种考虑电流时间谐波的永磁体涡流损耗计算的解析式,详细分析了永磁体尺寸和透入深度与涡流损耗之间的关系,并通过一个理想的3D模型进行验证。以1台逆变器供电的48槽8极PMSM为例进行涡流损耗仿真计算,结果表明:永磁体合理的分块数可以有效减少涡流损耗。     

集肤和邻近效应对平面磁性元件绕组损耗影响的分析

提高磁性元件的工作频率，可以减少磁性元件的大小。但是随着工作频率的提高，集肤和邻近效应使绕组的损耗增加。文中基于磁性元件绕组的一维模型，对平面磁性元件绕组中的涡流效应进行分析。利用一维条件下，集肤和邻近效应的正交性，得出了集肤和邻近效应各自产生的损耗随绕组厚度和频率的变化趋势，指出简单地把厚绕组分割为薄绕组的并联不能减少绕组的损耗；同时分析利用原副边绕组交叉换位技术减少变压器绕组损耗的原理。通过有限元分析软件和实验证实分析结果的正确性和有效性。     

高能X射线辐射对变压器油绝缘性能影响的研究

对变压器绝缘油在高频X射线照射下击穿电压及带电倾向性变化情况进行了介绍,试验结果表明,在高能量下,X射线的辐射对变压器油的击穿电压没有影响,而会造成其带电倾向性发生较大幅度的变化。     

导体单丝表面处理对高压电缆载流量的影响研究

导体的集肤效应会影响导体的交流电阻,最终影响交流电缆的载流量,基于此,大截面导体通常采用分割导体的结构来降低交流电阻从而提高电缆的载流量。在此基础上对导体单丝表面进行绝缘处理也是降低导体交流电阻的手段之一,但IEC 60287标准中并未给出此类导体电缆的载流量计算方法。分别对220 kV电压等级导体单丝表面未处理的分割导体电缆和导体单丝表面绝缘处理过的分割导体电缆进行了空气中载流量测试,并参照IEC 60287考虑皱纹铝护套两侧空气间隙的影响,建立了220 kV电缆载流量计算方法。研究结果表明,载流量计算结果与试验结果偏差为0.74%,结果较为吻合。基于该方法对导体单丝表面处理后的分割导体的集肤效应系数进行了计算,文中所用导体单丝表面处理后分割导体的集肤效应计算所用因数ks为0.3。     

混合路径土壤对雷电辐射磁场的影响分析

为提高雷电监测的定位和幅值估算的精度,实现对雷电本体的遥测,研究了雷电辐射磁场沿混合路径土壤传播的规律。给出了单层土壤、两层土壤、三层土壤和任意土壤构成的混合路径上方的雷电辐射磁场频域计算公式,进而得出了混合路径情况下雷电辐射磁场的时域计算方法。分别以两层土壤和三层土壤构成的混合路径为基础分析了土壤电导率对雷电辐射磁场的影响,得出其影响主要体现在雷电辐射磁场的上升时间的变化上。通过分析任意土壤构成的混合路径情况下衰减函数计算结果的正确性,建议对于此类模型全部采用基于Millington经验公式的简单方法进行分析。最后总结了考虑混合路径情况下依据雷电磁场观测波形反演雷电流本体的方法。