电励磁双凸极发电机的三相整流换相过程分析

阐述了电励磁双凸极无刷直流发电机整流发电的工作原理,推导了电流换相时间、换相重叠角以及换相压降的解析公式,并分析了励磁电流、发电机转速以及负载性质对电流换相的影响。理论分析与实验结果表明：电励磁双凸极发电机整流发电时的换相过程由电机自感和互感引起;励磁电流大小会使工作模态发生变化;当负载和励磁电流不变时,换相时间受发电机转速影响,换相重叠角保持不变;负载为阻性与感性时,存在换相重叠,负载为容性轻载时,换相重叠现象不明显。     

有源滤波器补偿前后负载谐波电流变化的定量分析

在有源电力滤波器的现场应用中,存在这样一种现象,即待治理网络的负载侧电流谐波含量经补偿后会发生增大,而这一现象在大功率谐波治理场合显得尤为明显.为了解释这一现场实际现象,建立了有源滤波器补偿系统的简化模型,并通过理论分析推导出了补偿前后负载谐波电流变化关系,进而对其进行了定量分析.通过仿真和实验再现了这一现象,并验证了理论分析的合理性.     

应用于断路器中的光供电式空心电流互感器

介绍了一种应用于断路器中的光供电式空心电流互感器的原理、结构及性能。提出采用光纤在高、低压侧间传送测量信号及其高压侧所需要的能量,绝缘结构相对简单,将空心电流互感器组合在断路器中可减小设备占地面积和体积。所研制的电流互感器采用基于印刷电路板的空心线圈的结构,线圈二次绕组无需手工绕制和电阻调整;并对额定电流20 A,300 A及3 000 A的样机分别进行了测试,结果表明该系列电流互感器计量准确度均达到0.2S级,保护准确度为5P20。     

漏电能脱扣,也能只报警不脱扣的剩余电流动作断路器

在低压配电系统中,电气设计人员和用户越来越重视使用剩余电流保护器,既需要漏电能脱扣和剩余电流动作断路器,某些场合也需要只报警不脱扣的剩余电流动作断路器,中介绍了故障电流数值与相位角关系,漏电能脱扣剩余电流动作断路器工作原理,只报警不脱扣的剩余电流动作断路器的工作原理与ＪＤ系列漏电继电器的区别。ＨＳＬ系列中既有漏电能脱扣,又有只报警不脱扣的功能。     

高压取能电流互感器性能分析与优化

针对常规取能电源取能范围较小、一次大电流工作不稳定等问题,提出磁芯参数优化设计方法和多匝数与并联电阻相结合的饱和抑制方法。首先建立开隙电流互感器CT(current transformer)的取能等效模型,推导输出电压和输出功率的表达式。然后根据表达式对磁芯各项参数进行优化设计,分析匝数和负载变化对CT取能性能的影响。通过改变匝数与负载,使得磁芯在大电流取能时CT输出功率偏离最大功率点,从而防止磁芯饱和。利用Saber软件对以上分析及方法进行了仿真验证,结果表明,在一次电流为5 A时,取能线圈可提供78 mW的功率,磁芯在一次电流小于3 000 A范围内不发生饱和现象。     

直流断路器用压接型IGBT器件电流分布研究

针对直流断路器用压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片电流分布的问题,基于内快恢复二极管(FRD)外IGBT的对称布局方式建立3.3 kV/3 kA压接型IGBT模块的等效电磁场模型,首先通过仿真1 kHz和1 MHz频率下芯片和铜台的电流密度,分析了IGBT器件内部的集肤效应现象和涡流分布情况,对比了芯片和铜台的电流密度分布,提出了集肤效应下芯片、铜台内部和芯片、铜台之间电流分布规律,并且指出芯片上的电流与铜台上的电流密度模分布差异巨大;其次,在施加直流断路器典型电流波形条件下,仿真得出了IGBT各芯片之间和芯片内部的电流分布。结果表明,在当前直流断路器电流波形下,IGBT芯片之间的电流分布基本均匀;芯片边沿存在电流集中现象,边沿电流密度比中心高9.56%。     

提高真空断路器动稳定电流及关合电流的试验研究

近几年来 ,真空断路器因其操作简单、使用安全、无污染、机械寿命高等诸多优点而在国内发电厂大量使用。 30 0ＭＷ机组 6ｋＶ厂用电系统按真空断路器实际开断时间计算的短路开断电流一般不超过 2 5ｋＡ ,但其冲击电流峰值却超过 80ｋＡ ,故不能选用短路开断电流 31 .5ｋＡ、动稳定电流峰值 80ｋＡ的Ⅱ型真空断路器 ,而需选用价格较高的短路开断电流 4 0ｋＡ、动稳定电流峰值 1 0 0ｋＡ的Ⅲ型真空断路器。若能通过试验将Ⅱ型真空断路器的动稳定及关合电流由 80ｋＡ(峰值 )提高到 1 0 0ｋＡ(峰值 ) ,则此真空断路器可适用于大多数 30 0ＭＷ机…     

高压断路器电流零点延迟开断回路计算及试验

高压断路器利用交流电弧过零熄灭这一机理来完成电流开断,但随着特高压工程和直流电网的建设,系统中会出现电流零点延迟现象,对高压断路器的开断造成影响。采用非同步三相短路故障回路,分析了电流零点延迟现象产生的原因,并采用PSCAD软件对回路进行了仿真计算。计算表明：发生B、C两相短路时,当A相电流源电压的初始相位角α为90°或270°时,回路具有最大的直流分量,此时当两相短路经过5 ms发展成三相短路时,在B相中产生正向电流延迟零点现象;当两相短路经过15 ms发展成三相短路时,在C相中产生负向电流延迟零点现象。利用此现象,研究开发了一种电流延迟零点合成试验回路,并实现了高压断路器的电流延迟零点开断试验验证,结果表明断路器在开断过程中产生的电弧电阻会使回路中直流分量减小,从而导致电流延迟零点时间减小。     

有关电缆截面选择二题

电缆并列运行只要每根电缆线截面相同电流是否也会相等？答：并联电缆的线芯截面相同，每根电缆的电流并不一定相同，因为并联电缆除了电阻外，还有自感和互感，每根电缆的互感和它的几何位置有密切相关，电缆线芯截面越大，线芯电阻越小，电感相对增大，对电路分布的影响也越大。每根电缆的电感不同，电流大小也不同，其中有的电缆过载，有的电缆负荷电流很小，大小电流之差可达到1／3以上，由此引发的运行事故是非常常见的。     

低温绝缘（CD）高温超导电缆屏蔽层电流对超导电缆导体和屏蔽电流分布的影响

文中首次提出低温绝缘（CD）高温超导电缆在屏蔽层通过与导体电流相等的反向电流条件下,屏蔽层自感、屏蔽层层间互感、屏蔽层与导体间互感的计算式,以及CD绝缘高温超导电统屏蔽和导体电流均匀分布的设计计算方法。通过对几种典型的屏蔽和导体结构的CD绝缘高温超导电缆屏蔽电流和导体电流分布计算,分析研究屏蔽层电流对CD绝缘高温超导电缆的导体和屏蔽电流分布的影响,并推荐将文中提出的计算方法作为CD绝缘高温超导电缆导体和屏蔽结构的设计基础。完善的计算机程序已缟制完成,可作为实际应用。     

小型交流断路器在直流电路中的应用

讨论了小型交流断路器在直流电路中的灭弧原理。由于直流熄弧电流不存在自然的过零点，因此必须强制过零才能熄灭直流电弧。分析了直流电路中电感和时间常数对直流电弧熄灭的影响。在分析交、直流瞬时脱扣整定电流的差别的基础上，给出了选择断路器的要点。最后，介绍了小型交流断路器在直流电路中的实际应用。     

一种基于节点阻抗矩阵快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法

提出一种快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法,计算量小、结果精确.建立电网的节点阻抗矩阵;设保护范围末端为f点,它距所在线路首端的距离占线路全长为K(0≤K≤1),通过在f点注入单位电流模拟接地短路故障时的情况,得出与K值相关的网络各节点与f点之间的互阻抗及节点f的自阻抗;推导f点故障电流与K值的关系式,将该故障电流注入f点,得到f点发生接地故障时流过保护的电流与K值的关系式;流过保护的电流大小为整定值时,计算K值,得出保护范围.再推导互感线路时的情况,得出的解析式与非互感线路的一样.通过一个6节点网络的算例证明了该方法的有效性.     

同杆并架线路零序互感对零序电流保护的影响

在大电流接地系统中,同杆并架双回线路,其零序互感较大,在各种运行方式下和不同点发生接地短路时,其零序电流的分布和零序等值网络都有很大的变化,因而在计算接地点短路电流和进行零序保护整定时,必须考虑零序互感的影响。     

相控断路器选相关合问题分析及应用研究

选相合闸技术能大大降低断路器合闸操作过程中的暂态过电压和涌流,提高电力设备寿命及电力系统的稳定性,在超、特高压系统中得到了大力发展和应用。伴随着应用增多、挂网运行时间增长,提前预击穿、过电压/涌流增大等选相关合问题时常发生。以相控断路器为研究对象,针对其在选相关合过程中出现的问题,采用理论分析及试验验证方法,结合选相控制技术的基本理论和原理进行了原因分析。实际合闸时间偏离预期合闸时间较大是导致相控断路器选相关合问题发生的根本原因。     

基于变网络等效磁路法的双凸极电机电感参数变化规律的分析

双凸极电机是一种新型的电机,它的电感参数对分析它的基本理论和运行特性至关重要.本文对三相电励磁的双凸极电机建立变网络等效磁路模型.在考虑励磁磁场和电枢磁场相互作用以及磁路饱和的基础上,利用该方法可以计算在任意转子位置、任意电枢电流、任意励磁电流下任一绕组自感和绕组之间互感.该计算结果和电磁场有限元分析结果进行比较,验证了该方法的正确性.最后,得到了不同情况下该电机电感参数变化的一般规律.     

基于DC/DC电路的无线充电系统功率稳定控制方法

在无线电能传输系统中,负载的接收功率对发射线圈与接收线圈之间的互感与负载阻值的变化比较敏感,当接收线圈与发射线圈之间出现偏移或负载等效阻抗变化时,需要通过有效的控制方法较快地保持负载接收功率基本稳定。文中在分析次级侧包含DC/DC电路的无线电能传输系统结构的基础上,给出了互感与负载电压、负载电流之间的关系,并推导出了DC/DC电路的占空比与负载接收功率之间的关系;然后提出通过检测负载电压、电流,调节DC/DC电路的输出功率稳定控制策略;最后,通过Matlab/Simulink仿真以及样机实验,验证了文中理论分析与控制策略的有效性和正确性。     

开关磁阻电机两相励磁条件下互感的实验研究

通过引入互感的方法,表征开关磁阻电机相邻两相同时励磁条件下的每相磁链与单相励磁条件下每相磁链的差别,建立了互感的计算模型,采用实验的方法测取了样机的自感特性和互感特性,分析了互感随转子位置和相电流的变化规律。理论分析了两相励磁条件下互感对输出转矩的影响,并通过实验进行了验证。推导了计入互感时的相电压平衡方程和转矩建模方法,在此基础上完成了调速系统的建模和仿真。研究表明:偶数相开关磁阻电机存在电磁不对称励磁相,长磁路励磁相的负互感使输出转矩有所减小,一个导电周期内转矩波形不规则,转矩脉动有所增加,本文可为开关磁阻电机的准确建模及高性能控制提供理论依据。     

断路器新型限流电路的探讨

介绍在断路器中使用的新型限流电路 ,其满足了电力系统中限流技术的要求 ,大大提高了断路器的可靠性和分断能力 ,是很有前途的限流方案     

短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响

论述了高压断路器在开断短路电流时,短路电流对高压断路器的影响,归纳总结了短路开断计算时间及非周期分量百分数的估算方法．并提出如何根据短路电流合理选择高压断路器的额定开断电流。     

A calculation method of field current of synchronous machines at sudden short‐circuit

The mutual leakage reactance between D‐axis damper and field windings is ignored in conventional D‐axis equivalent circuits. It has been pointed out, however, that the calculated value of the field current differs considerably from the measured value if this reactance is not taken into account. This is due to the difficulty of determining the physically correct damper winding impedance value. A method of determining the equivalent circuit constants using the mutual leakage reactance has been reported previously, where the D‐axis damper winding time constant is measured from the upper and lower envelopes of field current at sudden three‐phase short‐circuit. Yet there are machines for which the upper and lower envelopes of field current are not readily established, and in this case the method is unsatisfactory. The authors describe a method to accurately identify the equivalent circuit constants taking into account the mutual leakage reactance, using a standstill test with a small‐capacity DC power supply (DC decay testing method). The field current at sudden short‐circuit can be simulated accurately using these equivalent circuit constants. The validity of the proposed method is demonstrated by implementation results on two salient‐pole synchronous machines at the same specifications (one with damper winding, the other without). Furthermore, the dependent relation between the armature leakage reactance and mutual leakage reactance, as well as its influence on the calculation of field transient currents, are made clear. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 151(3): 61–70, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20113