一种利用非线性电阻和高温超导空心脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源

针对传统电容储能脉冲电流电路存在的问题,本文结合高温超导储能技术,提出了一种利用非线性电阻和高温超导脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源。对该脉冲电源的工作过程进行了理论分析,分析结果表明提高非线性电阻的转变电压和脉冲变压器变比能提高系统的效率。为了验证该脉冲电源的可行性,设计了一个采用高温超导Bi2223/Ag带材和铜带绕制的小型脉冲变压器进行实验,实验结果和仿真结果基本一致,验证了该放电模式具有较高的能量传递效率和电流上升率。     

冷拔Q235钢丝的高强脉冲电流“热”处理

在冷拔变形后,Q235钢丝的屈服强度和抗拉强度均大幅升高,常常需要采用退火热处理方法来实现钢丝软化。采用高强脉冲电流处理冷拔Q235钢丝时,在4 s内将抗拉强度降低至700 MPa以下,在20 s内能使冷拔钢丝的力学性能基本恢复,达到650℃退火30 min的效果,是一种快速、高效的新型冷拔钢丝"热"处理方法。     

13MJ大功率脉冲电源的诊断系统设计

为监测高功率脉冲电源的工作状况,设计、制作了13 MJ大功率脉冲电源的诊断系统。该系统由Rogowski电流互感器、高压探针、光电隔离仪和PXI总线数据采集系统及运行软件组成,能够检测到每个电源模块的工作状况,可以迅速判断出发生故障的功率组件。放电电流信号的采用Rogowski电流互感器测量,充、放电电压信号使用高压探针测量;数据采集系统由1台测试主机和11台测试子机组成主从网络结构,以满足分布式测量需求;并使用LabVIEW语言编写了采集和处理软件。通过测量220个电源模块放电电流、11个电源组汇流器放电电流和11个电源组充、放电电压等参数,该系统可实时监控13 MJ脉冲电源的运行状况,及时发现发生故障的电源模块和功率组件。大量运行实验表明该系统可靠性高,操作简便和工作效率高,其设计可供未来的类似系统参考。     

空气负电晕Trichel脉冲特性的实验研究

为得到Trichel脉冲放电的特征,采用针-板电极结构对空气中负电晕放电的特性进行了实验研究。利用示波器测试了放电电压、电流波形和脉冲频率,利用微安表测试了平均放电电流,并通过放电结构上并联电容的方法研究了外接电容对放电的影响。结果表明,空气负电晕Trichel脉冲非常稳定、规则;其脉冲频率随平均电流线性增大,针尖曲率影响频率上升的斜率,但电极间距、气压、并联电容对频率影响较小;不同放电条件下的Trichel脉冲波形基本相同,其上升沿几乎不随电流、间距、气压、针尖曲率和并联电容变化,但脉冲幅值随平均电流略有下降,同时与间距、气压、针尖曲率和并联电容等条件有关;Trichel脉冲是电晕区的特征放电,在给定电极条件下,其形成过程与平均电流(电压)、气压和外电路并联电容等无关。     

交流电压下油纸绝缘针板放电特性

为探究油纸绝缘针板放电发展过程和老化对放电特性的影响,在实验室条件下,通过油纸绝缘130℃加速热老化试验,以绝缘纸板聚合度为表征老化程度的特征参量,得到了不同老化阶段的油纸绝缘样品。基于脉冲电流法,测量了交流电压下不同老化状态油纸绝缘针板模型局部放电信号,分析了从起始至预击穿过程中局部放电相位分布模式的幅值分布H(q,φ)谱图,并讨论了油纸绝缘老化对局部放电H(q,φ)谱图、放电量、放电次数和统计参数的影响。研究结果表明:针板电极局部放电H(q,φ)谱图中放电分布在正、负峰值附近,工频正半周的脉冲幅值、个数均分别大于负半周,且正半周的H(q,φ)谱图放电随电压升高呈现"倒V型";平均放电量-相位分布Hqave(φ)正半周的偏斜度Sk+随电压的升高呈下降趋势,且在油纸绝缘样品达到预击穿阶段Sk+变为负值,因此Sk+可用于评估油纸绝缘针板电极模型下的缺陷发展状态;随着油纸绝缘的老化,导致油中老化产物增多,进一步畸变了场强,老化后的油纸绝缘样品正半周局部放电次数明显增多,平均放电量、最大视在放电量增大。     

空气绝缘输电线路中不同气压对UHF信号与放电量之间关系的影响

气体绝缘输电线路(GIL)已成为替代架空输电线路与高压电缆的首选方案,为研究气体绝缘开关设备(GIS)中UHF信号与气压之间的关系,针对0.1~0.4 MPa不同气压下金属突出物缺陷模型的局部放电情况,提取了UHF信号的信号能量与重积分等典型特征量,与脉冲电流法信号进行了相关性分析。研究表明:各个气压下的UHF信号能量及其重积分与放电量平方的线性关系具有较高的相关系数;UHF信号能量的线性斜率与气体压力相对应;放电量的分布区域在高气压下狭小,但与低气压时相比,UHF信号的能量随之变化的灵敏度较高。研究结果丰富了气压变化条件下的UHF检测数据库,为标定空气型GIL UHF信号放电量的研究奠定了基础。     

脉冲电流激励下铁磁材料的局部磁滞特性分析

脉冲电流周期性变化时,测量得到不同脉冲电流激励下铁磁材料的局部磁滞曲线。通过2种方法建立能够描述局部磁滞曲线的数学模型,一种是基于Preisach模型的模拟方法,该方法根据铁磁材料的极限磁滞回线和转折点的值及修正系数,可以建立不同局部磁滞曲线的数学模型;另一种是曲线拟合方法,该方法通过脉冲电流峰值的变化和转折点的值可以建立不同局部磁滞曲线拟合函数间的数学关系,实现曲线的数学模拟。模拟结果表明,前者方法简便,应用范围宽、通用性强;后者方法繁琐,需建立曲线的拟合函数,模拟精度高。研究表明,两种方法都能够有效地模拟不同脉冲电流激励下铁磁材料的局部磁滞特性。     

浅谈中压电力系统的接地故障及选线问题

3~35 kV配电网大多采用小电流接地系统,包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。小电流接地系统的优点在于发生单相接地时可继续运行1~2 h,但由于各种原因,有时寻找故障需要相当长的时间,准确的故障选线是解决小电流接地系统供电可靠性和运行安全性的关键。在对现有小电流选线技术局限性分析的基础上,从原理上分析了目前全新的脉冲电流选线方法的先进性和有效性。     

脉冲晶闸管

本文介绍了脉冲晶闸管的主要特性,简要阐述了器件的动态参数与设计要点。     

新型接触电阻测试装置的研制

研制了一种新型的接触电阻测试装置,详细叙述了装置的硬件和软件设计。该装置采用PIC16F877A单片机为系统控制核心,用Visual Basic 6.0建立上位机测试界面,同时采用RS-485通信方式来实现远距离的操作。实验结果表明,该装置可在不同的接触压力下,可对接触电阻进行精确测量。