基于试验模态方法的10 kV油浸式变压器振动状态分析

针对变压器结构动力学优化设计问题,开展了10 k V油浸式变压器试验模态分析。通过对变压器不同测点固有频率进行分析;并与变压器空载运行时相同测点振动信号对比发现:变压器长期运行后某些结构松动、老化会引起变压器固有频率变化。当变压器固有频率在工作频率附近时,可能引起变压器结构共振,影响变压器安全运行。文研究结果为变压器结构性能优化分析和试验提供了一定参考。     

影响变压器油流带电度的因素及处理

变压器绕组及铁心接地故障是威胁变压器安全运行的重大设备隐患,据近年运行经验表明,油流带电是引起大型变压器绝缘故障的一个新的因素,本文就变压器油流带电的影响因素作了初步的探讨,着重从绝缘结构的角度分析了油流电荷产生的原因,但目前的试验测定法还远未满足要求,还需进行深入研究。     

瞬态高冲击加速度对冲击波压力测量影响研究

通过冲击试验得到了纵向安装压力传感器的冲击响应规律,在激波管中同时加载冲击波压力与瞬态高冲击研究了压力传感器在冲击作用下冲击寄生响应峰值与冲击加速度的关系以及冲击寄生响应脉宽与结构固有频率的关系,最后在实际爆炸场中进行了验证试验。结果表明,压力传感器的加速度灵敏度近似为定值,且不同传感器加速度灵敏度相差很大;瞬态高冲击作用下压力传感器冲击寄生响应峰值与传感器的加速度灵敏度有关,脉宽与测点的固有频率有关;应合理选择压力传感器降低冲击寄生输出,控制测点结构固有频率使加速度峰值远离压力峰值。     

瞬态高冲击加速度对冲击波压力测量的影响

通过冲击试验得到了纵向安装压力传感器的冲击响应规律。在激波管中同时加载冲击波压力与瞬态高冲击,研究了压力传感器在冲击作用下冲击寄生响应峰值与冲击加速度的关系;以及冲击寄生响应脉宽与结构固有频率的关系。最后在实际爆炸场中进行了验证试验。结果表明,压力传感器的加速度灵敏度近似为定值;且不同传感器加速度灵敏度相差很大。瞬态高冲击作用下压力传感器冲击寄生响应峰值与传感器的加速度灵敏度有关。脉宽与测点的固有频率有关;应合理选择压力传感器降低冲击寄生输出,控制测点结构固有频率使加速度峰值远离压力峰值。     

直臂克令吊动力响应及模态分析试验

针对直臂克令吊日常工作时进行复合运动,考虑冲击载荷对吊机引起的动力响应变化及各类振源对吊机结构引起的共振,对吊机的稳定运行产生影响,因此在结构设计过程中,有必要对其动态特性进行分析。建立最大起重量为15 t的克令吊三维模型,利用有限元分析软件Abaqus进行分析求解,得到动力响应结果对吊机结构产生的影响,对比计算模态与试验模态的结果,确定影响结构的固有频率、振型,验证分析的准确性。对有无肋板的模型进行模态分析,得到增加肋板不仅确保吊机的结构强度和刚度,同时有效地提高了结构的固有频率。通过本文分析,为完善该克令吊的设计提供可靠的理论依据。     

基于磁-热-流耦合的非晶合金变压器运行特征分析

非晶合金变压器绕组及其铁心一般采用矩形结构,其运行损耗引起的不平衡温升更易导致绕组绝缘劣化,影响供电可靠性。针对非晶合金变压器特殊的绕组结构,分析计算非晶合金变压器绕组温升,预测其热点温度,对矩形绕组结构变压器的设计优化和运行控制具有理论指导意义。本文基于三维磁-热-流多物理场耦合仿真计算和温升试验,以一台型号为SBH15-M-200/10的三相油浸式非晶合金配电变压器为研究对象,分析其额定负载下的运行特征,仿真计算各绕组的热点温度,并通过短路法温升试验对仿真结果的正确性进行了验证。研究表明：三维磁-热-流多物理场耦合计算非晶合金变压器绕组热点温度值与温升试验结果的相对误差小于5%,所研究非晶合金变压器绕组的热点温度出现在B相低压绕组的中上部,热点温度达到64.77℃     

变压器感应耐压试验原理与计算

变压器的感应耐压试验是检测其绝缘性能的一项重要试验项目,但由于变压器有多种绝缘结构,其试验方法和要求也不相同,这就使变压器绕组在试验电压下的电压分布关系变得复杂。本文分析了变压器因绝缘缺陷引起的故障原因,通过试验实例,合理的选择试验方法,从理论上对变压器绕组在感应耐压试验中的电压分布关系进行分析与计算。     

变电站110kV主变压器铁芯多点接地故障分析及处理

本文结合一起变压器铁芯多点接地的处理过程,根据变压器油化试验和变压器高压预防性试验,介绍了一些变压器铁芯接地时的判断和处理方法;通过分析选取一种实用的方法,最终解决了我局的实际问题,保证了正常的供电和设备的稳定运行。     

基于DSIM仿真的多端口电力电子变压器损耗分析

多端口电力电子变压器正成为新一代电网的关键设备，但其损耗建模和解算非常困难。DSIM软件适用于复杂结构电力电子变换器仿真解算，尤其是电力电子变压器。针对多端口电力电子变压器，该文进行了比较全面的损耗分析，并且例证了DSIM软件在复杂电力电子变换器系统损耗分析方面的有效性。建立了电力电子变压器损耗模型，通过仿真和实验验证了所提出的模型的准确性和有效性。结果表明：单台电力电子变压器具有最优效率点；对于两台电力电子变压器集群运行，轻载时只运行单台电力电子变压器效率最优，重载时两台电力电子变压器同时运行效率最优。该文对损耗模型的分析，可以为电力电子变压器运行效率优化提供参考。     

轻型卡车车架模态试验及有限元模拟分析

文章针对某轻型载货车车架就测点布置、激励方式、试验频段和激振点的选择等方面,给出了模态试验的具体方法,通过模态数据的采集、处理和分析,得到了车架的频响函数稳态图、十阶自由模态的固有频率及振型,并对结果进行了分析;通过对模态试验分析与有限元动力特性分析结果的比较,发现两者具有高度的一致性,该轻型载货车车架结构设计合理,表明了有限元动力特性分析方法可以直接评价结构设计,预估在一定使用环境下车架结构可能出现的问题,是一种有效的分析方法.     

基于微粒群算法的桁架频率拓扑优化

研究桁架结构频率拓扑优化的微粒群算法。采用混合罚函数法分开处理结构固有频率约束和其他约束条件,既保证所有约束能够严格满足,又提高了微粒群算法的收敛速度。由模态识别系数判断出虚节点自由度产生的局部振动模态,排除其对应的频率,得到结构真实的固有频率。算例计算结果表明,无论是频率极值优化问题,还是具有频率约束的结构优化问题,联合使用微粒群算法和模态识别系数都可以很方便地获得桁架最优截面和拓扑构型。     

风荷载作用下特高压变压器套管接线柱结构受力仿真与试验

为分析风荷载作用下引下线对特高压变压器套管顶部接线柱的作用效应,通过仿真分析与等效风荷载试验测试方法研究了端子板类型、引下线布置方式、跨点间距变化等影响因素对变压器套管接线柱应力作用。结果表明：在风速作用下套管接线柱是结构体系的受力薄弱部分,无法满足25.98m/s风速作用的结构安全要求;仿真分析模型与试验测试结果误差在-9.06%~7.97%;采用一字型端子板、单引下线结构形式可降低34.60%套管接线柱受力。可见进行引下线结构体系优化,可确保变压器套管在户外环境下的安全运行。     

电力变压器油温的智能控制及监测系统设计

针对大型电力变压器系统的油温恒定需求,分析系统油液温度变化的滞后特性,提出将PLC技术、变频技术与智能优化技术结合应用于电力变压器的油温控制,设计电力变压器油温的智能控制及监测系统。对硬件及软件系统分模块进行详细的构架,通过以变压器负荷电流、顶层油温温差作为输入量的模糊控制策略进行智能控制。系统以西门子WinCC V6.2组态软件作为上位机软件开发平台,西门子S7-200系列PLC作为下位机,OPC总线作为通信标准,该系统在华北某变电站进行了试运行,满足了变电站的实际运行需要,为实现一个变电站的综合自动化系统奠定了良好的基础。     

基于复Morlet小波变换的变压器绕组模态参数辨识

为了较为准确识别变压器绕组非线性系统的模态参数,对某10 kV变压器绕组进行了激振实验.基于实验数据,采用复Morlet小波变换法对变压器绕组固有频率及阻尼比进行辨识,并使用最小二乘法进一步对变压器绕组的对应振型进行了识别,得到了绕组的前4阶固有频率、阻尼比及振型.计算结果表明,实验用变压器绕组的各阶固有频率均远离电动力激励频率,各阶固有频率对应的振型呈现出较好的对称性,说明绕组结构设计较为合理.与PolyMax法进行比较,结果验证了基于复Morlet小波变换的识别方法对包括振型在内的变压器绕组模态参数识别的有效性和实用性.     

500kv超高压油纸电容式变压器套管抗震性能理论计算

本文阐述了500kV超高压油纸电容式变压器套管抗震理论的计算原理,较详细地介绍了计算变压器套管固有频率的传递矩阵方法及程序。计算结果与试验结果比较,表明对变压器套管的简化、计算方法和程序都是可行的。文中还介绍了确定地震荷载的方法。     

电力变压器低压绕组变形故障的累积效应分析

本文分析了一起220kV电力变压器低压绕组变形的潜伏性故障,为绕组变形累积效应的理论研究与故障诊断提供了方法和数据支持。首先,在对一台正常运行中的220kV变压器做状态评价时,发现其频率响应分析及短路阻抗试验结果异常,初步判断该变压器低压绕组已变形且抗短路能力下降,及时采取返厂维修措施,消除了变压器存在的潜伏性故障隐患。其次,结合该变压器低压侧断路器的历次跳闸记录及其历次色谱分析、介损试验数据,分析并得出其低压绕组变形主要是由于短路冲击的累积效应造成。最后,根据状态评价结果及故障原因分析,给出了变压器日常运行维护的注意事项及相关建议。     

电力变压器优化设计软件包的实现

鉴于电力变压器人工设计生产成本高、精度及产品质量偏低等弊端,提出一个基于计算处理技术进行电力变压器优化设计的方案,给出了电力变压器优化设计与实施的基本过程及其主要技术方法.通过VisualLISP编程方法,将设计结果放置在AutoCAD桌面设计环境中,在CAD(Computer-Aided Design)处理环境的支持下,用户可获得变压器优化设计方案.与人工设计相比,新方法设计成本、材料成本降低15%左右,精度与产品质量明显提高,并解决了一般软件包设计方案完成后需要二次完善的问题.     

动力总成悬置支架拓扑优化研究

采用结构拓扑优化方法,对动力总成悬置支架进行了优化.在最优拓扑结构的基础上进行结构修改后,一阶固有频率明显提高,而重量有所减小.从加强筋的优化结果来看,在平行于一阶弯曲振型方向上布置加强筋,可获得较好的效果.研究表明,在产品的概念设计阶段采用拓扑优化方法,能给产品的详细设计提供一个很好的基础.     

基于RKPM梁固有频率及薄板柔度的拓扑优化

以节点相对密度为设计变量,以固有频率最大为目标函数,通过修正低密度区质量矩阵建立了基于重构核粒子法(RKPM)的结构动力拓扑优化数学模型.采用罚函数法施加本质边界条件,利用直接微分法推导了结构固有频率灵敏度方程,同时研究了受横向载荷弯曲的基尔霍夫薄板柔度最小的拓扑优化问题.最后对比分析了节点依赖性以及设计变量对最优拓扑结构的影响,并结合以上算法和优化准则法编写程序完成了2个拓扑优化算例.优化结果表明:所建立的模型不仅能有效抑制局部模态和重特征频率的出现,而且因通过重构核近似提高了计算点密度场的连续性,棋盘格现象得以消除,可以得到清晰光滑的拓扑边界.     

天然气管道瞬态运行优化技术研究进展

由于长距离天然气管道输送需要依靠压缩机提供能量,而天然气管道的实际运行状态是不断变化的,稳态优化技术已无法满足管道的实际运行情况,瞬态优化技术应运而生。在满足用户需求的前提下,如何选择压缩机组合,制定最优运行方案,使压缩机能耗最低,是天然气管道运行管理的关键;因此研究天然气管道系统瞬态运行优化技术成为了管道输送至关重要的课题。为此,在调研大量文献的基础上,分别从目标函数、约束条件和优化变量三个方面总结了瞬态运行优化问题采用的数学模型及其特点和局限,分析了模型的主要算法、典型算例及其应用效果。最后根据天然气管道瞬态运行优化技术的发展趋势,提出以下建议:(1)进一步考虑管道元件和特殊工况对运行状态的影响,建立更贴近实际运行状态的数学模型;(2)后续的研究应注重结合不同的优化算法,提高求解效率,研究更具通用性的求解方法。