高压大功率变频装置的若干技术要点

高压大容量厂用电动机采用的高压变频装置,须具有很高的运行可靠性,以满足发电厂的运行稳定性与连续性。介绍了国产大功率高压变频装置提高可靠性的若干技术要点,重点阐述了抑制与消除谐波影响和高压变频装置抗电磁干扰的技术方案,介绍了国产变频装置采取的提高可靠性的若干设计与结构措施。     

高压直流发生器特殊结构对其内部局放测量的影响

为测量具有特殊结构高压直流发生器内部局部放电,笔者分析了其工作原理并得出发生器输出电压波形与负载的关系曲线图,研究了此发生器在试验和运行中出现的3种不同负载情况(电容性、电阻性和阻容性)对其内部局部放电测量的影响。理论和试验结果均表明:在电阻性负载下,可以准确检测该高压直流发生器内部局部放电。     

新材料、新工艺在高压开关柜上的应用及绝缘结构改进完善

高压开关柜运行的安全可靠性,很大一方面取决于产品绝缘结构的合理设计和所选用的绝缘材料的综合性能指标。所以要提高高压开关在严酷工况环境下运行的安全可靠性,选用新材料新工艺,改进和完善产品的绝缘结构,以提高产品的绝缘防护水平是很关键的因素之一。     

±1000kV大容量高压直流发生器的设计特点

第一台全部采用国产元件的大容量±1000kV户外高压直流发生器1983年5月着手设计,1984年7月在水电部电科院安装建成。经过调试和运行证明其性能良好,达到了设计要求。这套高压直流发生器已为我国第一条葛州坝—上海直流输电线路的科研工作提供了大批数据。 本文着重介绍该发生器大容量的特点:采用国产硅二极管元件设计组装的户外式1000kV高压硅堆;为了克服电源容量不足,利用装置本身的电容与电源的电感接近产生谐振的方法以减小动态压降。     

高压跌落式熔断器过零延时灭弧结构设计

为开发能带负荷分合闸的高压熔断器,设计具有过零延时灭弧结构的10 kV高压跌落式熔断器,并对其开断过程展开研究。现有的熔断器带载分合闸时,触头间易产生电弧引起触头烧蚀,甚至发生电弧持续燃烧无法分断;串联高压硅堆后,相同条件下有载开断过程可靠性得到大幅上升,有效切断电弧能量注入,使触头间“零休”延长,错过弧后快速上升恢复电压,促进触头间隙介质绝缘恢复,对降低触头间隙击穿概率、改善弧后介质恢复特性十分有利。     

基于电荷泵功率因数校正技术的小功率高压钠灯用电子镇流器

本文研究了输入电流连续型电荷泵功率因数校正(CIC-CPPFC)技术在电子镇流器中的应用,采用CIC-CPPEC技术实现的电子镇流器,与传统的双功率级电子镇流器相比,结构简单、电压应力低、功率密度高、成本低。本文成功设计出了一台适合50W高压钠灯用电子镇流器。实验表明,这种单功率级电子镇流器不仅能实现高压钠灯变频软启动,而且能保证在输入电网电压大范围变化时实现恒功率运行。它具有完善的多重保护功能,功率因数大于0.98,THD值小于15%。     

基于电荷泵功率因数校正技术的小功率高压钠灯用电子镇流器

本文研究了输入电流连续型电荷泵功率因数校正(CIC-CPPFC)技术在电子镇流器中的应用,采用CIC-CPPEC技术实现的电子镇流器,与传统的双功率级电子镇流器相比,结构简单、电压应力低、功率密度高、成本低。本文成功设计出了一台适合50W高压钠灯用电子镇流器。实验表明,这种单功率级电子镇流器不仅能实现高压钠灯变频软启动,而且能保证在输入电网电压大范围变化时实现恒功率运行。它具有完善的多重保护功能,功率因数大于0.98,THD值小于15%。     

H桥级联多电平高压变频器的实验研究

级联型多电平逆变器因具有IGBT开关次数少、输出电压谐波含量小以及输入功率因数高等优点,在高压变频调速领域得到了广泛应用.比较了该逆变器的两种极性调制方法,设计了一种变频器驱动保护电路,并搭建了基于TMS320C2808型DSP和FPGA的实验平台,通过电机加载的启动运行,证明了该变频器的可靠性和稳定性.     

SF6爆磁压缩发生器的高压绝缘实验研究

从理论上分析了两级爆磁压缩发生器运行时的电压分布 ,从实验上用 SF6作为绝缘介质解决了爆磁压缩装置运行时高压击穿的难题。对爆磁压缩装置的研究和类似高压绝缘的问题具有借鉴意义。     

HID灯电子镇流器有源功率因数校正电路设计

分析了高强度气体放电灯用电子镇流器有源功率因数校正电路的基本原理,讨论了实际应用问题。从最小开关频率和最高输入电压关系出发,对有源功率因数校正电路参数进行改进设计和计算,以满足设计和使用可靠性要求。进行了批量生产,测试了电路的技术指标,在供电电压波动频繁的油田现场稳定运行3年的结果表明,改进设计提高了电子镇流器的使用寿命和可靠性。     

直流叠加冲击电压试验回路保护电阻参数选择与外形优化

在最大900 kV直流叠加1800 kV操作或2400 kV雷电冲击电压的试验中,需要设计特殊的电阻元件保护直流电压发生器免受冲击电压的损坏.本文通过仿真计算,对直流叠加冲击电压试验回路中保护电阻的阻值进行了选取,同时基于试验时发生的外绝缘闪络,对电阻丝绕法与电极外形进行了优化,结果表明:保护电阻阻值选择500 kΩ,...     

高频谐波电压对冷缩电缆终端的电场及温度影响研究

中压冷缩电缆终端可能会遭受到高频谐波电压的持续作用而使其绝缘迅速失效,其失效原因主要和高频电压下的电场和温度有关。笔者研究了高频谐波电压对35 kV电缆终端温度和电场的影响规律及机理,阐明了热点和电场分布之间的联系。通过高频谐波电压的电热老化试验装置,对两种不同类型的冷缩电缆终端(应力均匀型和几何型),施加不同频率的电压。通过红外热成像仪分析了不同的频率、幅值对电缆终端表面温度分布的影响。发现随着频率的增加,应力均匀型终端在局部地方形成明显的热点,随着频率增加,热点温度进一步升高,而几何型终端则温度变化不明显。通过有限元分析发现,应力均匀型终端的热点位置正好和电场的集中点相对应,随着频率增加,电缆阻性发热量增加,而几何型终端的电场较小,阻性发热不明显。该研究对于开发耐高频电压的冷缩终端具有一定的意义。     

高压真空灭弧室内部电场分布的影响因素

为了解高电压真空灭弧室内部的电场分布情况,建立了真空灭弧室的电场数学模型。应用电场数值分析方法和有限元软件详细计算不同屏蔽罩与触头尺寸对真空灭弧室内部电场分布影响的结果表明,因高电压真空灭弧室开距较大,触头间隙不再是场强集中的区域,在高压真空灭弧室小型化设计过程中,除考虑电极间的绝缘外,更需考虑电极与屏蔽罩之间的绝缘。合理设计屏蔽罩的尺寸、位置和触头的形状可有效改善灭弧室内部的电场分布,提高真空灭弧室的耐压能力,从而为国内72.5kV以上电压等级真空灭弧室的研制提供了理论依据。     

动车组车顶高压电器箱的电场计算及优化设计

集成化的动车组车顶高压电器箱,其箱内电气设备布局非常紧凑,可能造成某些设备的金具表面电场集中,导致电晕放电。建立动车组高压电器箱的三维有限元计算模型:在正常工况(额定工作电压)下,基于静电场分析箱内整体电场的分布规律;在异常工况(标准雷电冲击电压)下,基于瞬态电场分析箱内整体电场分布及其随时间的变化规律。针对高压电器箱内表面场强较集中的金属部件,分别进行电场调整:采用改变电极形状的方法,调整高压隔离开关的表面电场;采用包裹绝缘护套的方法,调整电压互感器汇流排的表面电场;采用增设开口均压环的方法,优化真空断路器上/下刀片的表面电场,并借助正交化实验设计方法,确定开口均压环的最佳设计参数。最后,通过悬浮金属的电位测量试验,验证有限元计算的正确性。文中的分析计算和结构优化方法可为高压电器箱的工程设计提供参考。     

600kV标准电容器的研制

介绍一种基于压缩SF6气体绝缘的正立式标准电容器的,可测量600 k V工频电压,1 200 k V冲击电压。使用有限元分析软件ANSOFT对高压套管进行仿真计算,套管的接地屏蔽以及中间电位屏蔽的位置和尺寸进行优化设计。中间电位屏蔽上的电压系数k=41.6%时,套管利用率最佳。对于电极的设计,依据电场大小确定高压电极的直径和上下圆弧的尺寸,不断优化屏蔽电极的尺寸,尽可能均匀低压电极表面的电场强度。雷电冲击耐受电压1 440 k V下,装置壳体内部最大电场为18.1 k V/mm。为了改善标准电容器的频率特性,设计时低压电极与外壳内壁的距离仅15 mm。根据标准电容器的尺寸和材料,计算得到温度系数为2.05×10~(-5)/K,600 k V时的电压系数为5.5×10~(-7),偏心引起的电容量变化为3.95×10~(-5),为电极安装之后的固定误差。     

GIS绝缘子在冲击电压下沿面闪络的分析

利用计算和试验两种方法,对在SF_6气体中的绝缘子施加冲击电压下的电场及其引起的沿面闪络原因进行了剖析,指出在冲击电压作用下,增加屏蔽罩是减弱电极结构所引起的电场垂直分量的一条行之有效的途径;沿面闪络主要取决于电场分布的均匀度和绝缘子表面受周围环境导电微粒污染这两个基本因素;电极形状导致的局部场强增大,靠增加绝缘子沿面闪络距离不能明显提高沿面闪络电压。     

基于电场逆问题的高压输电线电压传感器技术与试验研究

提出了一种高压电网中电压测量的新方法,通过电场逆问题计算,采用电荷感应原理研制了一种电子式高压输变电设备的新型电压传感器。对工频电场逆问题进行了推导,给出了电压计算流程并设计了传感器初步模型,并在无线长直输电线下进行了电场畸变影响误差分析。最后,在搭建的高压试验平台下对所研发的传感器进行了电场畸变影响的误差分析试验和交流电压测量对比试验。结果表明,在长直导线下的电压传感器受电场畸变影响较小,测得的电压有效值具有较高的精度,传感器测量电压波形失真度小,相位和幅度误差较小。     

高压电场在热敏性物料干燥应用中的研究进展

高压电场干燥技术以其低投入、低能耗、不升温等优点为热敏性物料干燥开辟了一条新途径,但其干燥机理、干燥模型和各种因素对干燥效果影响的研究还不够深入和完善。为了提高高压电场干燥效率,进一步开展相关的研究工作,利用综合法、分析法归纳和总结了高压电场干燥技术的机理;介绍了高压电场干燥的两种装置及其特点;总结了高压电场干燥技术的特点及其在蔬菜、中药材、生物制品等热敏性物料干燥方面应用情况。研究结果表明:高压电场干燥技术在热敏性物料干燥领域具有明显的优势,并指出了如何进一步降低能耗、提高效率和将其与其它干燥技术相结合是今后研究工作的热点。     

高压静电场对饲用植酸酶活性影响的试验研究

为研究高压静电场对饲用植酸酶活性影响,利用自制的高压静电实验装置试验研究了4种不同的植酸酶,发现饲料用植酸酶的酶活经线板电极静电场处理后与未处理过的酶相比活性变化差异显著(P<0.01)。有些植酸酶对高压静电非常敏感,酶活呈减小趋势,最低仅为原活性的26.94%;有些植酸酶在一些电场和一定的处理时间条件下可以增加或降低一定的活性,最高可达原活性的107.21%、112.4%、104.52%,最低至85.62%、93.57%、99.25%。经过分析初步认为,静电场对饲料用植酸酶的酶活有直接的影响,其作用效果可能与高压静电场处理条件、植酸酶种类、植酸酶分子结构和酶分子比活力等因素有关。     

THDF125/67型发电机定子绕组环形引线直流耐压放电分析及处理

针对某THDF125/67型1000MW汽轮发电机定子绕组直流耐压试验放电问题,经过多次直流耐压试验,发现是定子绕组环形引线放电。分析放电原因是环形引线裸露的接地紫铜片没有涂刷环氧胶黏剂导致电场分布不均匀,裸露紫铜片位置的电场强度过高,当电场强度达到空气的击穿场强时,裸露紫铜片发生沿面放电。拆除玻璃纤维带,对裸露紫铜片彻底涂刷环氧胶黏剂后,发电机泄漏电流和直流耐压试验通过。最后对环形引线运行接地线的安装工序提出建议,以防止同类放电故障的发生。