基于电弧功率的断路器触头电气磨损状态监测算法

为准确估算弧触头电气磨损程度,提出了一种基于断路器电弧功率的断路器状态监测算法,首先通过在电弧放电时测量断路器的端子上的瞬时电压和通过断路器的瞬时电流,对电弧放电功率和能量进行相应计算;然后采用断路器的累积电弧能量作为弧触头退化水平的评价指标,对断路器触头的电气磨损情况进行评估;最后通过仿真和试验验证了所提算法可准确评估弧触头的电气磨损情况,为断路器的弧触头的检修和维护时间提供了判断依据。     

750 kV GIS中VFTO现场实测波形分析

介绍了在750 kV官事变电站实测VFTO的方法,通过分析现场实测波形,得到了VFTO的持续时间、残余电荷的电压值、隔离开关触头间的电弧重燃次数、VFTO的峰值和上升速度、VFTO的频率范围.用外推法计算了最大VFTO峰值和上升速度,分别为2.46 pu和12.64 pu/μs.实测结果说明,限制由于隔离开关操作引起的VFTO的有效措施为在隔离开关中装设合/分闸电阻.     

一起主变压器有载分接开关故障的诊断分析

对110kV变电站主变跳闸事故进行简单介绍,通过化验和试验数据的对比分析,发现有载分接开关过渡触头烧损是导致故障的主要原因。同时对故障的现场处理方法以及有载分接开关的运行和维护提出了相应建议。     

变压器真空有载分接开关运用与分析

随着社会经济发展速度不断加快,电力系统结构日渐复杂,应用在变压器中的真空技术种类增多,切实提升了有载分接开关运行效果.本文以真空有载分接开关与普通有载分接开关的异同之处为切入点,提出有载分接开关现场改造要点,阐述变压器真空有载分接开关运行检测与改进的具体措施,以期为相关工作人员提供理论性帮助.     

流化床锅炉水冷壁管冲蚀磨损特性及防磨措施

利用自行设计制造的高温冲蚀磨损强化试验装置,对流化床水冷壁管的20钢材料以及防护措施进行了高温冲蚀磨损试验研究。结果表明:最大冲蚀率出现在20°攻角,材料的冲蚀率随气流速度增大、气流温度升高和气流中磨粒密度的增大而增加。20钢的冲蚀机理包括犁削、切削和挤压成片作用,其中低攻角时以前两者为主,高攻角时以后者为主。上海金山石化热电厂CFB锅炉水冷壁管防护措施的现场使用证实:超音速电弧喷涂碳化铬合金用于锅炉管道防磨切实可行、效果优良。图12参4     

电极旋转情况下真空电弧阳极熔蚀过程的数值仿真与分析

对真空灭弧室中阳极触头的三维几何模型进行建模与分析,为了讨论电极旋转对真空电弧及阳极热过程的影响,建立了数学模型来模拟阳极表面熔化、蒸发时的相变过程,采用多孔介质描述方法以便于对固-液混合区域进行处理.由热过程的数值模拟可知,旋转电极表面温度、熔池面积以及熔池深度与热过程的时间呈正相关;电极转速越快,则阳极表面最高温度...     

外热源干扰下电缆载流量计算及通风增容分析

为了更加准确地计算外热源干扰下电缆沟电缆载流量,实现通风增容目的,建立了外热源干扰下热-流耦合三维模型。采用ANSYS仿真获得电缆温度分布,进而利用双点弦截法精确计算电缆载流量,并在不考虑外热源情况下,通过IEC标准验证了该模型的准确性。通过实例仿真分析得出,外热源功率(表面温度)每升高1K,载流量下降0.9~1.8A;载流量随距离增大而变大,直至2.5m时影响不大;电缆载流量随通风速度变大而变大,但增长梯度变小;通风温度每升高1K,载流量下降3.5A,呈线性相关趋势。这为外热源干扰下电缆沟敷设提供了最佳施工方案,且为电缆沟电缆增容提供了指导。     

爆轰气流截断电弧及重燃抑制的仿真与试验研究

鉴于新型爆轰气流防雷间隙尚缺乏重燃抑制机理与能力的研究,对此进行爆轰气流式防雷间隙的气流截弧及重燃抑制仿真,并通过冲击与工频续流相结合的联合试验对其截弧和重燃抑制效果进行验证。首先研究了爆轰气流作用于电弧的工作原理,并通过能量平衡理论建立气流场和电弧耦合的三维可压缩磁流体力学模式;其次利用COMSOL Multiphysics仿真软件进行磁流体动力学仿真;最后通过搭建爆轰气流试验平台进行工频续流遮断试验。仿真结果表明,爆轰气流将在工频续流的初始发展阶段强烈作用,可在3ms内截断电弧并抑制重燃。试验结果表明,试品成功熄灭110kV等级的工频电弧并在后续时间内电弧未发生重燃,爆轰气流的持续时间对抑制电弧重燃的效果影响重大。     

火焰进气预热塞电加热特性分析

在自行建立的火焰进气预热塞试验台上,研究了不同通电电压、空气流速、环境温度下火焰进气预热塞的电加热特性,得出预热塞电功率、预热塞电热棒表面温度随加热时间的变化规律。结果表明:随着时间的推移,预热塞的电功率表现出先期快速下降,后期缓慢下降的特性;预热塞电热棒表面温度表现出先期快速上升,后期缓慢上升的特性。随着通电电压的增大,电功率先期下降的速度越快,电热棒表面温度先期上升的速度越快,加热90 s时,预热塞的电功率和电热棒表面温度随着电压的增加而近似线性增加;随着空气流速的增加或环境温度的下降,电热棒表面温度先期上升的速度变慢,加热90 s时,电热棒表面温度随着空气流速的增加或环境温度的下降而近似线性下降。     

基于闭环运动过程智能交流接触器位置检测方法研究

交流接触器分合闸过程中产生的电弧和触头的碰撞是影响其电气寿命的主要因素,通过调节励磁电流使其按照规划速度运行的闭环随动控制是实现其低速无弹跳闭合和快速无电弧分断的有效途径,因此速度实时准确地检测是实现其闭环控制的关键因素。针对现有速度检测装置测量精度低、测量量程小、结构复杂,不能在接触器上得到良好应用的问题,提出了一种新的速度检测方法和装置。分析计算了影响速度准确性的关键因素是磁链的准确计算,采用磁路解析法建立等效模型及仿真系统,利用有限元法分段计算铁心磁压降和漏磁对磁链计算的影响,相应地通过线性气隙补偿法使气隙磁感应强度保持恒定值,很大程度地提高了装置检测精度。仿真和实验表明,该检测方法具备较高的测量精度、响应快等优越性,能够很好地满足接触器运动速度的检测。     

基于优化VMD的有载分接开关振动信号降噪研究

为了有效降低噪声对换流变压器有载分接开关(OLTC)故障特征提取的不利影响,提出了一种基于优化变分模态分解(VMD)的有载分接开关振动信号降噪算法。首先,利用人工鱼群仿生算法(AFSA)结合整体正交系数对VMD的参数k、α进行自适应优化处理;然后,利用优化VMD算法将有载分接开关振动信号分解为有限个窄带、准正交的模态函数;再采用峭度指标对模态函数进行选择,将所选模态叠加进行重构,进而得到降噪后的信号;最后引入三种评价指标进行降噪效果评价,通过与其他算法的对比试验得出,优化后的VMD算法降噪效果更佳。     

磨损间隙和机组转速对发电机推力轴承油槽密封泄露的影响

随着投产时间的推移，水电站轴承油槽盖密封被逐渐磨损，动静配合间隙增大，油雾逸出现象严重。为了探究磨损间隙和机组转速对油槽密封处油雾泄露的影响，建立了发电机推力轴承油槽密封几何模型，应用SSTκ-ω湍流模型，对不同间隙(0.2～2.0 mm)、不同转速(100～500 r/min)下油雾的泄露情况进行稳态数值模拟计算。结果表明，建立泄漏量、间隙值及转速三者之间的函数关系表达式，可发现间隙值对油雾泄漏量的影响比转速高；间隙增加后，密封齿的节流作用减弱，密封进口压力降低，加剧了油槽盖顶部的油雾泄露；进、出口处的流速随间隙值的增加而增大，当间隙值由0.2 mm增加至2.0 mm时，进口速度由20 m/s增加到113 m/s,出口速度由76 m/s增加到144 m/s,泄漏量由0.034 4 kg/s增加到0.053 8 kg/s。该研究可为水电站轴承油槽密封结构的优化、电站运行策略的制定及密封性能的判断提供一定的理论基础。     

5mm小管径内R290凝结换热研究

对R290在5 mm小管径内的凝结换热特性进行了实验。实验工况:热流密度5～10 kW/m~2、质量流率180～250 kg/(m~2·s)、饱和温度40～55℃、管径5 mm。研究了质量流速、饱和温度、热流密度及管型对管内换热系数的影响。研究表明:换热系数随质量流率的增大而增大,随饱和温度的上升而下降,且在干度较大区域,影响更加明显;换热系数随热流密度的增大而增大,且存在最佳热流密度使其达到最大值;相同工况下,内肋管换热系数大于光管,在质量流速低、干度小的区域内肋管的强化效果更优。     

潜油电泵智能节电装置的研究

设计了一个以数字处理器DSP为核心的节电控制器,来控制以有载分接开关为核心的有载调压电力变压器,从而实现对潜油电泵轻载运行时的自动调压节能控制。     

缝隙位置对空心静叶去水性能影响的试验研究

在湿空气平面叶栅缝隙抽吸试验装置上,对汽轮机空心静叶抽吸缝隙的去水性能进行了试验研究。试验条件为:叶栅进口空气湿度为7.94%,水滴直径在1.5～150μm之间,叶栅出口气流速度为170m/s,缝隙宽度为1.0mm,缝隙角度为45°,缝隙位置分别位于静叶的内弧和背弧。试验结果表明:随着缝隙相对位置的增大,缝隙抽吸水量增大;在相同的抽吸压差下,静叶内弧上单位长度缝隙的抽吸水量大于背弧缝隙的抽吸水量;靠近静叶内弧出口边的抽吸缝隙的去水性能最好;另外,随着抽吸压差的增大,缝隙抽吸水量也增大。     

含尘气流对20g冲蚀磨损性能的研究

燃煤锅炉内含尘烟气的冲蚀作用是换热器失效的主要原因之一。本文设计加速试验,研究燃煤锅炉常见换热材质20g在不同飞灰冲击速度(40~120 m/s)、飞灰粒径(65、180和320 μm)以及不同温度(300、350和400 ℃)下的冲蚀磨损情况并分析其冲蚀机理。结果表明：磨损量随冲刷速度的增加呈指数增长,温度升高,速度对冲蚀的影响在逐渐减弱;磨损量随着温度的升高先降低后增高,在300 ℃冲蚀量最小。粒度对磨损量的影响随冲刷速度的增大变得越加明显,冲蚀量随飞灰粒径的增加逐渐减小,在粒径大于180 μm后,冲蚀磨损量不再受粒径影响。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

灰分对CFB锅炉燃烧的影响

煤的灰分在燃烧过程中不释放热量,其对CFB锅炉燃烧的影响是多方面的:a)灰分阻碍可燃物与氧的结合,减慢着火速度,降低燃烧温度,燃烧稳定性能变差,熄火温度上升;b)灰分外壳阻隔空气与颗粒内层可燃物的顺利接触,使煤炭颗粒不易燃烬,飞灰、炉渣可燃物含量上升,机械未完全燃烧损失增大,且灰渣物理热损失基本呈正比上升;c)灰分增加,将加剧锅炉受热面和砌筑体的磨损和玷污,使排烟温度升高、排烟损失增加,并增大破碎、输煤、输灰等系统辅机的耗电量。     

预焙烧炭阳极挥发分逸出特性的实验研究

采用实验的方法研究了生阳极挥发分的逸出特性,并对挥发分的逸出机理进行论述。结果表明,挥发分的逸出总量约占生阳极总质量的10.26%,挥发分的相对逸出量随加热温度升高而增大,逸出速度随加热温度的升高先增大后减小。温度高于900℃时,挥发分的逸出基本停止。挥发分的成分随加热温度升高而不断变化,CO和H2在挥发分中所占的比例随加热温度的升高而降低,而CH4和C H等碳氢化合物所占比例则随着加热温度的升高而增大。     

初始条件对H2-空气湍流扩散燃烧及NO生成的影响

将考虑有限速率反应的涡耗散概念(EDC)模型与13组分34步H₂-N₂反应机理耦合,研究了不同初始条件对H₂-空气湍流扩散燃烧过程的影响。结果表明：空气初始温度和燃料初始温度升高均能使火焰中心轴线上的峰值温度升高和NO质量分数增大;随着空气入口速度的增大,火焰峰值温度上升,NO质量分数增大;随着燃料入口速度的增大,火焰峰值温度下降,NO质量分数减小;不同初始条件下,NO生成以基元反应R22、R31和R32为主,而NO消耗以基元反应R20、R29和R30为主。