温度对土壤电阻率影响的研究

青藏铁路沿线许多供变电所的接地网建在冻土区域,研究土壤电阻率的温度特性是改善冻土区域接地系统性能的关键.本文首先利用多孔介质模型分析了土壤导电的机理,并讨论了温度对土壤电阻率的影响途径;然后通过实验研究土壤电阻率温度特性;最后,根据研究结果指出了降低冻土区域土壤电阻率的可行方法.温度对土壤电阻率的影响分为三个阶段:温度在0℃以上,土壤电阻率随着温度的下降而上升;温度从0 变化到0-的过程中,土壤电阻率发生跳变;土壤的温度在0℃以下时,土壤电阻率同样随着温度的下降而上升.     

变频牵引电机定子绕组电磁线寿命特性的研究

为研究变频调速牵引电机绝缘过早失效的机理,进行了定子绕组电磁线多因子联合作用绝缘寿命试验,利用一元二参数Weibull分布统计分析了不同电压幅值、频率和温度下的绝缘寿命试验数据,并研究了电磁线。提出了高频脉冲条件下多因子联合老化寿命模型,比较3种条件下的寿命模型与实验结果得出其相关系数均>0.89,验证了模型的正确性,可为变频调速牵引电机的设计提供理论依据。     

数字化介质损耗测量系统的研制

针对传统的介质损耗测量方法自动化程度低、工作量大且操作复杂的问题,以电子技术和PC技术为基础,设计开发了数字化、自动化介质损耗测量系统。该测量系统可以工作于两种模式,具有配置灵活、自动校准、自动量程等特点,可实现介质损耗角正切的快速测量、数据储存与分析、各种报表输出等功能。通过现场测试,并对数据进行分析,表明该测量系统抗干扰能力强,测量结果准确。     

Delta(t)法分析高压储能电容直流局放信号

为了从提取的放电信息中了解放电的发展趋势及材料的绝缘状况,对已提取信号要进行分析处理。目前国内对于直流局部放电的分析无统一方法,大多仅限基于Q,n,t的Q-n,Q-t,n-t曲线等基本参数,但这些参数所蕴含的放电信息量较少,不能完全真实地反映介质内部局放的发展趋势及对绝缘介质的危害程度。为此,介绍了Delta(t)分析法,它是借鉴发展较成熟的交流局放分析法中的相位参量φ,将其影射成Δt参量(两次放电的时间间隔)。将该法应用于直流下带有缺陷的高压储能电容器局放信号的分析,得到了较好的分析结果,验证了Delta(t)法的有效性和可行性。     

储能电容器直流局部放电检测装置

储能电容器的工作过程是在高压直流条件下较长时间的充电后在很短的时间放电,从而在负载上形成高电压、大电流的脉冲,这种脉冲电流是电容器绝缘老化的主要原因。为了检测该电容器的性能,开发了一套在高压直流条件下进行储能电容器局部放电检测的装置,并给出了初步试验结果。为提高大电容测量系统的灵敏度,采用并联RLC型电桥平衡回路提取放电信号,并经窄带、增益稳定的放大单元和带通滤波器、数据采集卡得到试验数据。试验表明,该系统可获得不同缺陷电容器发生局部放电时放电幅值的时间分布谱图。利用Delta(t)方法进行统计分析,可提取到不同缺陷的Qmax-Δt-、Q-Δt、n-Δt和n-Q曲线,这为直流局部放电的统计分析和模式识别、判断故障类型和介质老化程度打下了良好的基础。     

基于电声脉冲法的空间电荷测量装置

为了从微观角度分析绝缘材料老化和击穿的原因,研制了一套基于电声脉冲法(PEA)直接测量聚合物中空间电荷分布的试验装置。分析了电声脉冲法测量空间电荷的原理;设计了一种基于测试系传递函数的陡脉冲(幅值600V,脉宽10ns),以消除由系统硬件引起的过冲;讨论了各种干扰对测量结果的影响,设计了前置宽带高频小信号放大电路(增益34dB,带宽340MHz)和压电传感器。试验表明,该测量装置的分辨率可达到30μm,输出波形能直接反映试样中空间电荷分布,避免了复杂的数学处理,并以此装置实测了变频电机绝缘用聚酰亚胺膜中空间电荷的分布。     

地铁牵引供电系统对公网谐波影响仿真研究

地铁机车采用直流牵引,具有波动性强、系统谐波含量丰富等特点．极大地威胁到电力系统的安全稳定运行。为了分析西安地铁对公共电网的影响,应用MATLAB／Simulink软件对即将投运的西安地铁2号线24脉波整流设备和牵引供电系统建模,并对其接入西安市公共电网后产生的谐波进行计算。结果表明：地铁负荷的变化对公网谐波含量的百分比影响较小;地铁供电系统23、25、11、13次谐波所在的比例最大,对公共电网电能质量的影响也最为严重。建议对以上4种谐波采取相应的治理和防护措施;随着地铁牵引负荷的增大。建议预留谐波抑制设备的安装位置。     

四川多回±800kV直流外送系统直流有功功率协调控制

金沙江1期工程和特高压交流输电系统建成后,四川将形成特高压交直流混联系统。电网结构更加复杂,电网安全稳定运行的压力进一步增大。针对四川交直流混联电网的特点,选择直流功率协调控制作为提升四川电网安全稳定水平的技术措施。提出了交直流协调控制中直流附加控制器输入信号的选取原则,评估了多回特高压直流有功协调控制对2012年四川电网丰大极限方式下系统稳定性的影响。结果表明:当交流线路出现故障时,通过直流有功功率的快速调节,承担原有交流线路输送的部分或全部功率,可以提高系统抵御严重故障的能力。     

牵引变压器绝缘在线监测技术研究

牵引变压器是牵引供电系统的重要组成部分之一,监测牵引变压器运行状态,及时地发现牵引变压器内部故障,对于确保高速铁路安全运行具有重要的意义。DGA技术是检测变压器潜伏性绝缘故障的有效措施之一。文章基于DSP技术,设计了一套牵引变压器DGA在线监测系统,经过实验室多次模拟试验,系统数据理想可靠。     

基于Hilbert分形天线的弓网电弧电磁辐射研究

弓网(PC)电弧带来的电磁干扰会影响到车载数字设备的正常工作。因此,有必要研究弓网电弧的电磁辐射特性。首先,基于ANSOFTHFSS仿真软件建立仿真工程,设计了一种用于监测电弧电磁辐射的4阶Hilbert分形天线。其次,搭建了弓网电磁辐射信号测量实验装置,以铜合金接触导线-纯碳滑板为研究对象,在不同试验电流及不同电极间距下,分别开展多组弓网电弧辐射电磁实验。对采集到的电磁辐射时域脉冲信号进行快速傅立叶变换,提取频谱分布范围及典型频率值。研究结果表明:弓网电弧电磁辐射频段主要分布在0～160 MHz,特别是在0～40、60～100 MHz频段内强度较大。改变试验电流和电极间隙,电弧电磁辐射频谱分布整体相似,且频域峰值都出现在18MHz。通过对电磁辐射的实时监测,可获得电弧发生时刻和持续时间等信息,提供了一种有效的弓网电弧监测方法,有助于对弓网系统受流水平进行评价。