10kV快速分相断路器样机研制

设计了一种分相式快速真空断路器,主要由混合式快速机构和固封极柱构成,混合式快速机构包括永磁机构和双线圈斥力机构2部分。利用Ansys Maxwell对快速机构进行了建模和有限元分析及其优化;并考虑实际产品中斥力机构的整体结构布局,对斥力部分线圈骨架材料及结构形式、有无斥力外壳支架进行了针对性的仿真优化。在仿真的基础上,研制了10 kV快速真空断路器的实验样机,并通过大量的实验验证了仿真的正确性。针对因快速机构合闸速度快导致的合闸弹跳大的问题,采用了液压缓冲装置及对其合理的结构设计来解决。最终实测其分闸时间为2.1 ms,分闸反弹小于2 mm,合闸时间为9.6 ms,合闸弹跳小于1 ms,满足国标规定和项目要求。样机在中国电科院试验站通过了包括短路关合和开断试验、机械试验、温升试验及动热稳定试验在内的多项型式试验。     

混合型快速机构真空断路器设计与试验

为了满足现代电网快速控制和保护的需求,有必要研制快速操作的快速开关设备作为执行器件。为此充分发挥斥力和永磁机构的优势,设计了电磁斥力与永磁机构构成的混合型快速机构,对机构特性进行了仿真分析,优化了机构的线圈骨架、外罩和T形衔铁等本体结构,进行了防合闸弹跳设计。在此基础上研制了快速机构,改进了真空灭弧室强度,成套了12/40.5 kV快速真空断路器样机,完成了出厂性能调试。参考现有断路器标准,制定了产品技术规范,提出了设备的技术参数,在电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心通过了绝缘、机械、温升、短时电流耐受、开断和关合能力等性能验证试验,结果表明12 kV样机合闸时间≤10 ms,分闸时间≤3 ms,机械寿命5 000次;40.5 kV样机的合闸时间≤15 ms,分闸时间≤5 ms,机械寿命3 000次。     

基于高速斥力机构的72.5kV双断口真空断路器研究综述

本文基于国内外研究者的理论分析与实验结果,提出分合闸性能良好的采用高速斥力机构的72.5kV双断口真空断路器设计方案。72.5kV真空断路器利用H型结构优势实现断口均压,由两个40.5kV标准电压真空灭弧室底部串联构成,采用一套永磁斥力操作机构进行操作,该机构由高速斥力和永磁保持操动机构组成。在此基础上制作了样机,通过实验验证了该设计的优越性。     

35 kV侧动式高速真空断路器研究

基于侧动式机械缓冲装置对真空灭弧室合闸冲击力小,电磁斥力分闸操动机构反应时间短等优点,在大量分析和优化设计的基础上,研制一种永磁合闸、电磁斥力分闸的35 kV双稳态侧动式高速真空断路器。试验表明,该真空断路器合闸速度在10 ms以内,分闸速度在5 ms以内。解决了传统断路器难以实现快速分合闸和寿命短的缺陷问题,为行业内断路器操动机构的选择提供参考。     

配电磁斥力操作机构的真空断路器合闸同期性改进研究

在交流配电网的真空断路器领域内,配三相电磁斥力操作机构的真空断路器因其优异的机械性能成了研究热点,但偶然装配误差、极高运动速度及不完善电气拓扑等问题,致使其合闸同期性极难控制。针对上述问题,设计了一种机械联动的新型二拖三电磁斥力操作机构的真空断路器,采用电磁及动力学仿真对结构参数进行初步设计,并经合闸试验验证效果。试验结果表明：新型二拖三操作机构的真空断路器可提高合闸平均速度18%,有效抑制合闸弹跳时间;针对三相装配间隙误差问题,通过机械强制矫正,使三相合闸时间差控制在0.1 ms内;快速真空断路器驱动结构采用单侧驱动杆非居中布置,可有效提高三相合闸同期性。     

一种可用于12 kV高速真空断路器的侧动式机械缓冲装置

在12 kV高速真空断路器中,一般不增加合闸缓冲装置,直动式操动机构往往会造成较大程度合闸弹跳,降低使用寿命.在优化设计的基础上,研制了一种双稳态永磁机构侧动式12 kV高速真空断路器.该真空断路器合闸时间在15 ms以内,分闸时间在10ms以内,合闸弹跳时间短,分闸反弹幅值小,达到了预期的目的.     

真空直流断路器高速操动机构的研究

针对舰船直流系统短路电流大、短路时间常数小的特点,对基于人工过零原理的真空直流断路器的高速操动机构进行了仿真和实验研究。该高速操动机构利用涡流效应产生电磁斥力,推动运动部件实现高速动作。笔者建立了电磁斥力机构的三维有限元模型,对其动态过程进行了仿真分析;根据仿真设计的结构参数制作了实验样机,实验样机的线圈电流波形以及机械运动特性的测试结果与仿真结果较为吻合。     

真空断路器永磁操动机构的设计及动态特性仿真

提出了一种结构新颖的单稳态永磁操动机构。采用Ansoft10.0软件对该机构在不同条件下的三维磁场分布进行了计算与分析,证明了该操动机构的可行性。为了确定操动机构中各个部件的尺寸,对该操动机构的分、合闸动态过程中各个参数的变化规律进行了仿真设计。根据仿真结果加工成样机,并把该样机装配到真空断路器中。通过样机的试验数据,证明了所设计的永磁操动机构的可行性,以及分、合闸动态特性仿真的正确性和准确性。     

126kV真空断路器永磁摆角电机操动机构的设计与动态特性分析

为提高断路器的可靠性并结合高压开关设备的智能化发展方向,针对126 kV真空断路器设计了一种新型永磁摆角电机驱动操动机构。根据126 kV真空灭弧室的性能要求对该操动机构进行了运动学分析,提出驱动电机的设计参数,采用场-路-运动耦合法对驱动电机的动态性能进行了有限元分析,在此基础上建立了断路器的虚拟样机模型并对其动力学特性进行仿真研究。基于仿真结果制成了永磁摆角电机操动机构样机并与真空断路器进行了联机分合阐操作试验。试验结果表明,永磁摆角电机操动机构能可靠实现126 kV真空断路器的分合闸操作并能满足断路器灭弧室的速度特性要求,验证了操动机构设计的合理性。此外,仿真计算与试验结果基本吻合,验证了仿真分析的正确性。     

基于操作功最优的永磁机构参数控制优化

以永磁机构分、合闸操作功与真空断路器开断性能要求匹配最优为目标,基于四连杆传动规律将12 kV真空断路器本体及传动机构的反力特性归算至永磁机构的运动部件动铁芯上,构建永磁机构操动特性数学模型。利用ANSYS-Maxwell仿真得到配永磁机构真空断路器的动铁芯位移、线圈电流、电容电压变化曲线等操动特性,计算出机构平均合闸速度、操作功等参数。以真空断路器操作功最优为目标函数,以线圈匝数、线径、操动电流为约束条件,在仿真的基础上建立正交回归实验,利用遗传算法对线圈参数进行优化设计,并通过实验进行验证。结果表明,在保证永磁机构操动特性满足真空断路器动作特性需求条件下,线圈优化设计后的永磁机构操作功从970.41 J降低到362.26 J,降低了动铁芯碰撞速度,提高了机构的稳定性。     

基于优化蚁群算法的输电线路径规划研究

输电线路径规划中缩短路径长度、规避障碍物以及改善线路迂回情况是优化输电线路径规划方案的难点。首先综合考虑地理信息因素,使用ArcGIS平台采集和处理影响输电线路径规划的地理信息数据;其次,利用模糊层次分析法（FAHP）聚合多因素地理图层,形成输电线路径规划的综合图层;最后建立基于融合导向与综合成本型的蚁群算法的输电线自动规划路径模型。算法实例表明,使用自动规划路径模型计算的路径长度更合理,能有效规避障碍物且无线路迂回情况,验证了该模型的有效性和可行性。     

通过市场机制促进电力系统节能减排的思考

建立合理的市场机制是实现电力系统节能减排和资源优化配置的一种有效方式,而小火电的关停则是目前电力系统节能减排的一项重要内容。对市场机制下发电权的相关问题进行了讨论,分析了通过发电权交易促进小火电关停的节能减排效益,并对开展发电权交易仍需解决的问题进行了讨论。     

基于深度学习的密集物料检测方法

工业密集物料检测对计数精度有着较高的要求。对于检测样本疏密程度较均匀且互相无遮盖的情况,传统方法检测效果尚好,但是针对疏密分布不均匀或者样本互相之间存在遮盖的场景误识别的情况便较为严重。因此,为了提高检测的准确率与计数的精度,在HRNet的基础上进行改进,提出一种自注意力多尺度融合模型,主模型使用HRNet在不同分辨率特征图之间进行特征交互融合,同时在高分辨率特征图上添加自注意力机制加强模块增强全局特征提取。其次,针对物料中包含少数大料但密集检测检测效果较差的情况,采用了双通道物料大小判断执行机制,添加了YOLO框架对物料大小分类进行检测。最后,数据集均由X射线无损检测设备进行采集标注,在此数据集上模型的预测精度达到了96.7%,相较于其他模型有较大的提升。     

关于重油掺水含水问题的商榷

本文主要叙述燃料中含水的普遍性和水在燃料中的作用和热损失,以及油掺水必须乳化的必要性和乳化油应有的颗粒粒径、粘度、破乳温度等技术指标;也指出了评价乳化重油中所加的乳化剂的原则和评价乳化重油的节能原则;简述了油掺水的燃烧机理和能改善环保的演算;进而提出以造纸黑液代水,以利节能、节水、改善环保的建议。     

DSM单用户售电收入脱离机制研究

通过借鉴国外电力需求侧管理(DSM)脱离机制的成功经验和做法,探讨了适用于我国电网公司的单用户售电收入脱离机制(RPC),该机制将电网公司售电收入与电力用户数目相联系而使售电收入与售电量相脱离,以消除电网公司实施需求侧管理的障碍。文中从实施单用户售电收入脱离机制的前提出发,分析了将电网公司售电收入与电力用户数目相联系的依据与实施该机制所必须解决的现实问题(市场细分以及各细分市场允许收入的确定、将售电成本拆分为资源成本与基本成本),进而建立了该机制的数学模型,模型通过引入电网公司的允许收入这一概念来建立售电收入与电力用户数目之间的联系,从而可通过调整电价来平衡电网公司收入。最后进行了算例分析,算例表明该机制能够很好的调整电网公司允许收入与实际收入的差额,并且简单易行,方便管理。     

按输出力特性曲线设计凸轮轮廓曲线

针对以往设计断路器弹簧操动机构均是先确定满足动触头速度特性的输出力特性;再根据所需输出特性按照功或功率相等的等效原则计算动触头各行程下的凸轮轮廓半径;最后拟合出凸轮轮廓曲线。文中以设计真空断路器弹簧操动机构上配备的摆动滚子从动件盘形凸轮合闸行程中的轮廓曲线为模型,在以往的设计方法上提出了利用速度瞬心和微积分原理求得凸轮轮廓曲线的方法,该方法解决了传统设计方法繁琐的重复计算,不仅能方便的得到满足输出力特性曲线的凸轮轮廓,并能快速得到凸轮上各行程的压力角。用该方法得出的真空断路器合闸过程中的凸轮轮廓曲线与实际凸轮轮廓曲线进行对比,验证了方法的正确性,对设计弹簧操动机构中满足理想合闸特性的凸轮轮廓具有一定的借鉴意义。     

浅谈区域电力市场环境下的电价机制

电价是电力市场的杠杆和核心内容。计算交易电价(包括上网电价、输电电价、销售电价、辅助服务电价等)是电力市场的重要内容。将区域电力市场的理论研究与我国电力工业改革发展现状相结合,介绍了适合我国国情的上网电价、输配电电价和销售电价定价原则和定价方法。     

CQ6型气动操动机构断路器合后即分故障分析

电网正常运行时,断路器为电网的安全提供了重要保障。气动操作机构是断路器的重要组成部分,操作机构的可靠性很大程度上影响了断路器的可靠性,保证气动操作机构的可靠性非常重要。文中对西安西电开关有限公司的GIS设备断路器配备CQ6型气动操动机构存在合闸即刻跳闸的现象,从电气回路、机构机械传动、零部件材料检测等多方面进行综合分析,剖析了机构缺陷的根本原因。最终得出机构分合操动异常情况与机构零部件材料及设计基本无关,主要原因在于分闸铁芯复位弹簧过短且弹力不足,并提出了处理防范措施,供同行参考。     

碳化硅防晕层导电机理的研究

通过伏-安特性及其温度关系和电致发光的测量,提出了碳化硅粉末的导电机理是:在高电场下是隧道效应,在低电场下是空问电荷限制电流效应。碳化硅防晕层的导电机理与碳化硅粉末的一致,但由于粉末间有粘结剂,受热后膨胀使接触势垒加宽,出现防晕层的电流和非线性特性随温度上升而下降的现象。所提机理为合理控制碳化硅防晕层的非线性特性提供了理沦依据。     

输电线路导线覆冰的国内外研究现状

总结了目前国内外输电线路导线覆冰的研究现状。文中介绍了导线覆冰造成的危害、覆冰的性质与导线舞动的机理及国内外导线防、除冰的技术 ;详细阐述了导线覆冰形成的机理及模型研究