采用Laplace方法的单芯电缆线芯温度动态计算

电缆线芯温度是电缆安全运行的重要参数。针对电缆线芯温度难于实时监测的问题,结合电缆传热学原理,提出基于电缆实际运行电流和表面温度计算电缆线芯温度的方法。首先建立电缆线芯温度动态计算的热路模型,进一步推导出计算电缆线芯温度的Laplace热路模型;然后剖分连续运行电流为阶跃输入值,并代入基于集中参数法所建立的Laplace热路模型,从而实现连续变化电流作为电缆线芯温度计算的实时输入量。通过试验研究和误差分析,基于电缆表面温度和实际运行电流实时计算线芯温度方法可以满足线芯温度实时监测,进一步研究分析能够实现载流量预测。     

基于温度检测的气体绝缘开关接触状态场路结合分析法

以气体绝缘开关（GIS）为研究对象,通过分析动静触头的接触电阻及温度、风速和辐射等环境因素对GIS温度分布的影响规律,提出基于温度检测的GIS接触电阻的场路结合计算方法,用于定量预测GIS触头的接触状态。首先建立GIS的电磁-热-流多物理场耦合模型,并提出考虑热传导、热对流和热辐射3种散热方式的等效热路模型,进而利用多物理场数值仿真结果作为训练样本,给出导杆与壳体之间的SF6气体对流散热等效热阻、壳体内外表面之间的等效热阻以及壳体外表面与空气之间的等效热阻的计算方法。利用该场路结合预测模型,通过检测并输入壳体上下代表测点的温差值可计算得到GIS的接触电阻,从而评估GIS接触状态。最后通过GIS接触电阻计算结果与试验结果对比,验证了提出的场路结合分析法评估GIS接触状态的可行性和优越性。     

基于热电类比理论的光纤复合低压电缆温度分布特性研究

光纤复合低压电缆(OPLC)作为坚强智能电网的重要产品,将光单元与电缆复合在一起,能够实现信息及电力的双重传输.OPLC温度特性研究对决定光网络传输稳定性和可靠性具有重要意义.本文基于热电类比理论提出了OPLC热路模型的建模方法,以双缆芯OPLC为例建立暂态热路模型,并对光单元位置单独建模,实现各位置温度的精确计算.在...     

基于修正热路模型的变压器顶层油温及绕组热点温度计算方法

提出基于修正热路模型方法进行变压器顶层油温及绕组热点温度计算的方法,对变压器的传热过程进行了研究,建立了热路模型。介绍了根据不同油温进行热路参数的调整并利用调整后的热路参数进行变压器顶层油温及热点温度的计算。采用文中计算方法与国家标准计算方法,对某220 kV变压器进行计算,将计算结果与变压器的温升试验数据进行比对,表明在考虑油流粘度变化的情况下,计算结果能够反映变压器热传递的暂态过程信息。     

三芯电缆实时导体温度实时解析与计算方法

针对目前难以直接测量运行电缆导体温度的问题,将10 kV三芯电缆热路简化为只含一个等效热容和一个等效热阻的暂态热路,利用一阶热路的响应实现电缆实时导体温度的解析计算;同时,在试验场进行了阶跃电流试验和周期负荷载流量试验,测量电缆导体温度和外皮温度.根据测量的电缆外皮温度和加载的负荷电流计算出试验电缆的实时导体温度,对比发现导体温度的实时计算值与测量值吻合度较高,验证了该计算方法的正确性.该解析计算方法易于实现、计算准确,不仅可用于计算常用敷设方式下不同回路三芯电缆实时导体温度,还可根据电缆当前运行状态适当调整负荷电流,在保证安全的前提下提高现有电缆线路的输电能力.     

对流条件下架空导线载流-温度分布热路模型构建

由于架空导线径向温差的存在,仅仅以监测得到的架空线路表层温度表征导线温度,为线路安全运行埋下隐患。为此,本文根据架空导线内部导体结构特征,借鉴热电比拟思想,提出了导线内部温度分布热路模型,并确定了分布接触热阻和分布内热源的计算方法;为验证模型精度,设计并搭建升流实验系统和风洞测温实验平台,以LGJ240/30mm~2导线为例,对自然对流条件和强制对流条件下的模型计算结果进行实验验证和分析。验证结果表明:自然对流条件下,各层导体温度的平均相对误差为4.6%,强制对流条件下各层导体温度的平均相对误差仅为1.54%;径向温差的计算精度高于IEEE标准模型。     

35kV油浸式变压器绕组热点温度计算分析

为提高变压器的热模型准确性,在35 kV变压器绕组上布置了基于光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)温度传感器的测温系统,实时、精确地获取变压器内部的热点温度,充分掌握了变压器绕组温度的分布情况。通过与传统热模型计算结果进行的对比分析,结果表明:绕组热点出现在距顶端1/4处,且理论计算值平均高于测量结果3.29℃。为准确获取变压器绕组热点温度和热路模型,建议将光纤测温技术推广应用至高电压等级变压器上,以实测数据构建变压器绝缘性能及暂态过载能力的评判依据,充分保证变压器的安全可靠和经济效益。     

基于Levenberg-Marquardt优化算法的双路电缆温度预测

为研究双路电缆温控试验中电缆暂态温度随时间的变化关系,预测温度的变化趋势,在经典热路模型的基础上,提出了预测方案.让调节电流以二分法的形式进行有规律地变化,并用Runge-Kutta法求出离散的电缆暂态温度计算值,再通过Levenberg-Marquardt优化算法对这些离散的电缆暂态温度计算值进行非线性曲线拟合,最后...     

航空发动机回油管路油气两相空隙率测量及 温度补偿方法的研究

航空发动机回油管路处于润滑油和空气两相混合流动状态,实现管路中油气两相空隙率的测量对深入了解回油管路工作特性,进行管路流动分析及设计具有重要的意义。本文根据回油管路的运行状态,设计了适用于高温工况的8电极电容层析成像(electrical capacitance tomography, ECT)传感器;利用采集的阵列电容信号,建立了基于主成分回归(principle component regression, PCR)的空隙率测量模型;并针对回油管路温度变化范围大所引起的测量误差,提出了一种基于满管电容标定值的空隙率测量温度补偿方法,并进行了实验研究,结果表明,本文所提出的空隙率测量模型及温度补偿方法是有效的,在20℃～180℃温度变化范围内,空隙率测量的绝对误差均在10%以内。     

基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度动态反演方法

绕组热点温度是影响油浸式电力变压器绝缘老化程度的重要因素之一。已有的变压器热点温度计算方法主要包括经验热模型、热路等值模型、人工智能算法等,这些方法在计算准确性和实际应用方面各有不足。基于此,提出了基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度反演方法。借助多物理场仿真技术实现变压器的高精度模拟,以获取多种环境温度和负载升降变化运行断面下的可信样本,并提取环境温度、顶层油温、负载系数等特征参量作为输入,采用反向传播神经网络建立变压器热点温度的反演模型。以100 kVA/10 kV变压器为例进行分析,结果表明该文提出的热点温度计算方法可以实现负载系数和环境温度变化过程中热点温度的动态反演,其动态反演曲线和实际测量曲线均方根误差为0.94℃,较现有的导则经验公式和热路模型有更高的计算精度。     

利用温度传感器的分布式系统

利用数字传感器DS18B20设计的分布式多点温度检测系统,由于DS18B20传感器直接输出数字信号,并具有单总线特点,因此系统硬件设计十分简单,经济实用,可靠性高。这种检测系统对于恶劣环境,现场与控制室距离远,布线分散,干扰源多等情况的现场温度检测具有特长。     

基于分布式光纤测温传感器电缆温度监控系统

智能配电网中对电缆运行相关信息监控的集成已成趋势。介绍了一套基于分布式光纤测量技术的电力电缆温度实时监控系统。叙述了该系统的架构及方案设计,系统具有的显示界面清晰、工井三维显示、形成实时负荷温度响应曲线等功能特点。     

环境温度对直流支撑电容器温升影响的研究

直流支撑电容器是变流器的重要器件。介绍了直流支撑电容器的结构、技术指标,研究了直流支撑电容器的发热功率和温升计算方法,分析环境温度对直流支撑电容器温升的影响,并通过温升试验进行验证。试验结果证明环境温度上升,辐射散热系数α_u增大,散热系数α_m增大,温升下降;反之则温升上升。     

基于温阻特性的感温电缆性能检测系统

针对感温电缆现场应用存在的问题,设计与应用感温电缆性能定量检测装置,提出基于模糊P ID的高精度温度控制算法,形成一套电缆性能评价体系.通过测试应用,利用该装置可以便捷地检查现场电缆运行状况,实现性能定量检测的目的,有效杜绝使用已经损坏或低质量的感温电缆.     

基于晶闸管钼层实测温度计算结温的方法

为获得较准确的晶闸管结温,提出了基于晶闸管钼层实测温度计算结温的共扼梯度算法。分析了共轭梯度法用于求解结温的具体步骤,并通过FORTRAN语言编译形成LOG命令流,导入ANSYS软件中来实现算法,该方法对于未知的低频分量,以较少的迭代次数即可以得到准确解,对于未知的高频分量,通过多次的迭代也能够获得准确的返溯值,因而具备处理多个未知量且收敛速度快的优点。以KPD3000-72型晶闸管应用于直流输电领域为例,分别在直流稳态、单波次浪涌电流和3波次浪涌电流的试验条件下进行计算,结果表明所得结温准确,为传统热阻抗法提供了校核的依据。     

基于光纤温度传感器的高压开关设备温度检测系统

高压开关触点、母线一般处于高电位,检测其温度一直是电力系统检测中的难题。针对这一问题,笔者提出了一种结合光纤技术的检测方法,利用AVR单片机控制光源,通过光强度型光纤温度传感器的调制,将带有温度信息的光信号耦合到LOG114芯片进行光电转换,输出信号再由AVR单片机进行A/D转换,经数据分析,得到高精度的温度值。结果表明,该系统具有精度高、体积小、易安装等特点。     

智能型温度保护器的研究

介绍了新型温度保护器的构成，它具有保护精度高、保护对象广、能与计算机远距离通信等优点。     

电缆内置测温光纤的绝缘与温度特性测试

大多数内置测温光纤在电缆接头内接续,对电缆接头的结构造成了一定的影响,且光纤的特性及安装工艺也无统一标准,若处理不当将会直接影响电缆的安全运行。为此,研究了光纤外皮绝缘特性与温度特性的测试方案,通过实验模拟了光纤在电缆接头内部的工作状态并测试了光纤外皮绝缘性能和温度性能,测试结果给出光纤的绝缘性能和温度性能参数,并发现光纤接续工艺控制不当而破坏电缆接头绝缘的隐患。为了在不影响电缆运行的前提下实现内置测温光纤接续,避免隐患,探讨了相应的光纤接续改良措施。     

基于内置温度传感器的碳化硅功率模块结温在线提取方法

碳化硅(SiC)MOSFET具有耐压高、开关速度快、导通损耗低等优点,将越来越广泛地应用于高效、高功率密度场合.在这些应用场合中,SiC MOSFET面临着严峻的可靠性考验,而结温的在线准确提取是实现器件寿命预测和可靠性评估的重要基础.该文提出一种基于功率模块内置负温度系数(NTC)温度传感器的器件结温在线提取方法.首...     

环境温度对小型断路器温升试验影响的研究

分析了环境温度对小型断路器温升试验结果的影响,并进行了相关理论推导,最后通过试验进行验证,试验结果和理论推导结论一致.