压电换能器阻抗匹配研究

声波测井井下仪器在探测过程中需要将足够大的声波信号辐射到地层中,须用高压大功率脉冲信号激励发射换能器,同时在信号源与换能器之间,还应做到阻抗匹配。为有效提高信号源对换能器的激发效率,达到了阻抗匹配的目的,分析了信号源与换能器之间的理想匹配条件,介绍了如何在高压大功率信号源与换能器之间利用脉冲变压器和电阻、电感、电容组成阻抗匹配网络,给出了脉冲变压器和电感的制作和设计方法,并利用简要的实验方法对变压器和电感进行了参数测量,测量结果表明变压器和电感的计算和制作过程符合要求。最后用信号源对换能器进行了激发实验,实验结果说明通过该阻抗匹配网络取得了明显的效果。     

无线电能传输中的高频阻抗匹配特性分析

磁谐振式无线电能传输技术是基于磁谐振耦合现象利用近区磁场进行非辐射性、中距离输电的新技术。阻抗匹配技术在无线电能传输中广泛使用,用以增加传输距离,提高传输效率,使负载获最大功率。常规变压器适于在低频下作阻抗匹配,高频时磁芯容易饱和发热,降低传输效率。使用传输线原理绕制的变压器通过线间电感和电容耦合传输能量,可用于高频传输,亦可在无线电能传输系统中使用。文章分析了无线电能传输阻抗匹配原理,分析了传输线原理绕制的变压器匹配特性,使用高频变压器进行了无线电能传输的比较实验。实验结果表明高频变压器可用于无线电能传输,匹配得当时,增加传输距离的同时,可保持传输效率和最大输出电压,是提高无线电能传输性能的一种可选方法。     

微波测量系统中的误差分析

微波测量系统被广泛用于各种无线电专业领域的信号测量,介绍了在微波测量中由于阻抗失配引起的测量误差分析。分别从负载阻抗匹配、信号源阻抗匹配以及信号源和负载阻抗匹配三个方面详细分析了不同阻抗失配情况下引起的测量误差,对于微波测量中的误差分析具有一定理论指导作用。     

负载自匹配电缆故障检测路径仪的设计与实现

介绍了一种基于单片机AT89C52的负载自匹配信号源的设计原理与软/硬件实现方法,该信号源可产生5kHz和62.5kHz两种频率的信号,当负载阻抗在5Ω～1.5kΩ范围内变化时,每个信号均可自动实现阻抗匹配,保证输出功率满足测试要求.该信号源用作电力电缆故障检测仪的路径仪,扩展了电缆故障检测仪的适用范围,提高了电缆故障检测的精度.     

计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法

深入分析了阻抗匹配平衡牵引变压器的接线形式,分别提出了基于对称分量法的计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法以及基于相分量法的短路计算方法。给出了各种类型的故障计算公式。并将两种方法相比较,结合算例验证了方法的正确性和实用性。与基于相分量法的短路计算方法相比,基于对称分量法的短路计算方法更容易与现有普遍应用的基于对称分量法的电力系统故障计算程序相结合,只需在程序中添加相应的短路计算模块即可对阻抗匹配平衡变压器短路故障进行计算。利用所提基于对称分量法的计算方法开发的软件包已用于实际工程。     

阻抗匹配平衡变压器差动保护技术及应用

介绍了电气化铁道阻抗匹配平衡变压器的平衡匹配机制原理,并进一步就平衡匹配关系数学模型的搭建和变压器高低压侧电流变化的规律进行了推理分析。解析了差动保护在阻抗匹配平衡变压器中如何实现以及铁路电气化差动保护在实现过程中为防止误动作所增加的一些判据。阻抗匹配平衡变压器在电气化铁路建设中广泛应用,其差动保护逻辑和判据已完全由微机来实现,所提的计算方法和理论研究对于阻抗匹配平衡变压器保护设备的开发和应用具有较高的实用价值。     

基于阻抗变换的VFTO测量现场标定装置宽带阻抗匹配技术

为了实现GIS VFTO测量的现场标定,需要一种可以将VFTO信号传导到真实管线上的馈入结构。考虑到VFTO的高电压和宽频带特性,设计了一种利用阻抗变换实现宽带阻抗匹配的同轴传输线结构。以锥形传输线为基础,研究了指数渐变、三角渐变和Klopfenstein阻抗渐变在宽带阻抗匹配方面的性能,并设计了用于真实GIS管线结构尺寸的阻抗变换模型。通过全波仿真软件,获得了3种模型的散射系数矩阵,并定量分析了结构长度和纹波系数对模型反射系数的影响。     

基于LSTSVR模型的边缘计算预测变压器平均油温及绕组热点温度

变压器绕组的热点温度过高,会导致变压器绝缘脆解、裂化甚至击穿短路。因此及时、准确地预测出变压器绕组的热点温度,对提高变压器运行的安全可靠性至关重要。利用最小二乘双支持向量回归机(LSTSVR)作为边缘计算模型,将变压器油中气体色谱分析数据信息与变压器负载电流、环境温度、顶层油温、上死角温度等变压器运行信息结合,构建监测系统架构,预测变压器的平均油温,并计算出绕组热点温度。将所提方法得到的数据与实测数据进行对比,结果利用LSTSVR模型实现了变压器平均油温及绕组热点温度的准确预测,且该模型的预测精度优于最小二乘支持向量回归机模型,有效地提高了绕组热点温度测量的精度。现场实例也证明了所提方法的有效性和可靠性。     

阻抗匹配平衡变压器差动保护技术及应用

介绍了电气化铁道阻抗匹配平衡变压器的平衡匹配机制原理,并进一步就平衡匹配关系数学模型的搭建和变压器高低压侧电流变化的规律进行了推理分析.解析了差动保护在阻抗匹配平衡变压器中如何实现以及铁路电气化差动保护在实现过程中为防止误动作所增加的一些判据.阻抗匹配平衡变压器在电气化铁路建设中广泛应用,其差动保护逻辑和判据已完全由微机来实现,所提的计算方法和理论研究对于阻抗匹配平衡变压器保护设备的开发和应用具有较高的实用价值.     

新型三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理

在已有的三相变两相平衡变压器基础上,从阻抗匹配原理出发提出并讨论了一种新型的三相变四相阻抗匹配平衡变压器。详细分析了四相侧各绕组阻抗匹配关系以及三相侧与四相侧安匝平衡关系,功率平衡关系,电压、电流变换关系等,论证了该新型阻抗匹配平衡变压器在四相侧负载变化时对一次的零序电流没有影响。通过Matlab/Simulink仿真实验验证了三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理分析的正确性,表明该新型阻抗匹配平衡变压器能实现三相与四相输变电的平衡对称转换。     

变压器局部放电检测声阻抗匹配研究

局部放电检测技术是变压器绝缘诊断的重要手段之一,而外置式超声法是目前使用较多的超声检测法。针对当前外置式超声检测法灵敏度较低的问题,文中研究了声阻抗匹配提高变压器局部放电超声信号透射强度的可行性。经理论分析发现,通过在变压器油和外壳之间加入匹配层,且满足匹配层声阻抗介于变压器油和外壳的声阻抗之间,能增大超声波信号的透射系数,获得了透射系数随频率变化的规律及中心频率和匹配层厚度的关系。模拟试验表明,在变压器油与变压器外壳之间加入声阻抗匹配层后,测得的超声波信号幅值约为未设置声阻抗匹配层侧的2倍,超声波信号的透射系数得到了显著增强,试验结果验证了声阻抗匹配提高实测超声波信号强度的可行性。     

短波高功率大变比阻抗变换器设计

采用传输线变压器与集中参数变压器相结合的方式设计了一款短波高功率大变比阻抗变换器,应用于功率模块和天线间阻抗匹配。通过对频率范围、变比、插损以及功率容量要求的分析,结合功率铁氧体材料的功率特性,确定了电路的结构和参数。所研制的阻抗变换器在2~30 MHz的工作频率内工作良好,性能为:阻抗变比:50?:600?(1:12),电压驻波比≤1.35,插入损耗≤0.5 d B,平均功率为1 k W。研究成果对于传输线变压器拓展应用、合理确定参数等具有一定参考价值。     

变压器低压侧故障远后备保护分析及解决方案

对于线路一变压器接线形式的110 kV线路保护的远后备保护,保护的范围为变压器低压侧母线处故障情况下,须考虑到由于变压器的接线组别、变压器的阻抗值等情况对线路保护元件的影响.针对变压器低压侧母线处故障时进行了详细的分析,根据故障时的正、负序电压和电流等分析,采用了不反应负荷阻抗、三相短路、系统振荡的多相补偿阻抗继电器和仅反应三相短路的上抛圆特性阻抗继电器相结合的解决方案,并进行了完整的变压器远后备保护方案的分析和Hypersim验证,不论从软件算法上、可靠性上都给予肯定,而且整定简单.便于现场运行实施.     

一种采用纵向阻抗的变压器保护算法

针对变压器差动保护需要通过二次谐波等算法来识别励磁涌流的问题,在纵向阻抗保护原理的基础上提出一种基于故障序分量的变压器保护算法。利用故障序分量纵向阻抗在内部故障小于变压器漏阻抗,在外部故障、空载合闸大于变压器漏阻抗的特点,算法能够可靠识别故障区域。在变压器空载合闸时依据输电系统中稳定的阻抗关系,可以有效抵御励磁涌流的影响,使得保护算法在空载合闸时可靠不动作。同时考虑区外故障电流互感器可能发生的各种饱和情况,算法能够正确识别故障区域,具有较强的抗干扰能力。通过在PSCAD中进行仿真试验,结果表明算法不受电流互感器饱和、励磁涌流的影响,具备较强的可靠性和抗干扰能力,拥有良好的工程应用前景。     

接地距离保护的新型自适应算法

基于单相接地模型计算出线路经过渡电阻接地时由于负荷电流、两侧系统阻抗角不相等引起的附加阻抗,并用来修正传统距离保护的判据,从而得到自适应接地距离保护的动作判据.新判据能准确地计算出线路故障阻抗的电阻分量和电抗分量,使四边形特性距离保护的电阻线和电抗线易于整定,避免下倾的电抗线缩小保护的范围和电阻线的躲负荷性能的复杂分析...     

高压直流输电线路入口端谐波阻抗特性研究

空充变压器时直流线路沿线的50 Hz谐波分量分布与直流线路入口端谐波阻抗有关。针对直流线路入口端谐波阻抗特性展开详细研究。分析了不同直流运行方式下的直流线路入口端谐波阻抗,定性对比其大小关系。研究了直流线路入口端谐波阻抗的解析等值模型,并基于实际直流系统仿真模型,分别通过解析等值法和测试信号法对不同运行方式下的直流线路入口端谐波阻抗进行计算,验证该解析等值模型的准确性。进一步地,根据计算结果分析直流运行方式对直流线路入口端谐波阻抗大小的影响,所得结论与前文定性分析一致。改变换流器模型中换流变套管杂散电容的大小,研究杂散电容对直流线路入口端谐波阻抗的影响,实现了解析等值模型的简化。     

基于故障分量综合阻抗的输电线路纵联保护

提出了一种基于故障分量综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端故障分量电压相量和与故障分量电流相量和的比值,来判断线路上是否发生了故障。在外部故障时,该比值反映输电线路上的容抗,其模值较大;内部故障时,该比值反映系统电源阻抗和线路阻抗,其模值相对较小,据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定,本身具有选相能力,不受电容电流的影响,可以用于带或不带电抗器补偿的线路,理论上与过渡电阻无关。EMTP仿真和动模数据验证了该原理的有效性。