GW6-252型隔离开关操作绝缘子动态应变特性

针对高压隔离开关操作力矩过大引起支柱绝缘子断裂的问题,采用电阻应变测量技术对GW6-252型隔离开关操作绝缘子进行了动态应变测试,分析了三相绝缘子应变大小及分布特性,测试了隔离开关机构卡涩、合闸不到位、平衡弹簧故障情况下的绝缘子应变.结果表明:隔离开关动作过程中,操作绝缘子上节顶端承受扭转应力最大;三相连杆安装调试不当、传动和转动机构卡涩会导致绝缘子异常受力,其最大应力可达正常动作情况下的4.3倍,接近绝缘子的破坏应力.     

复合绝缘子伞裙破损的电场分布仿真分析

输电线路复合绝缘子伞裙破损时,其表面、沿面和空间电场会发生相应变化,因此可以通过电场分布直观反映绝缘子的运行状态。以FXBW—110/120—2型复合绝缘子为研究对象,通过建立起伞裙完整状态、不同破损位置及程度状态时的有限元电场仿真模型,对比分析了前后状态的电场分布特征,可知:绝缘子串高压端的伞裙发生破损时,破损边缘的表面电场强度相比周围明显增大,沿面电场曲线在相应位置会下降,而空间轴向电场分布曲线没有明显影响;伞裙破损得越严重,对表面场强和沿面场强的影响越大。     

35kV开关系统送电时产生谐振过电压后原因、分析、处理

新建蔚县110kV变电站,装两台SFS-20000/110YN,YNO,d11,20000kVA的变压器。35KV系统两路进线,分两段,可通过母联进行并列和单独运行,该系统进线分别为1#进线柜代1段母线和2#进线柜代2段母线,同时1段母线有1#电压互感器柜和各路出线柜,2段母线有2#电压互感器柜和各路出线柜。在110kV线路送电后投入两台20000kVA主变,分别为1号主变和2号主变,空载运行完毕后,于是合上35kV1号进线开关,1段母线带电,送1号电压互感器柜,测二次电压正常,三相电压正常,均为100V,开口只有4V～7V左右,然后合上母联开关柜,让2段母线带电,送2段电压互感器柜,准备给两段电压互感器二次定相,正准备2段电压互感二次电压的时候,进线套管和柜内母线发出异常响声,于是我们用电压表测量互感器的开口电压,两段互感器都是75V左右,当时停止了定向工作。     

引信电子安全系统高压反馈电路研究

为了解决引信电子安全系统中高压反馈电路输入与输出端电气隔离的难题,提出了一种反馈控制电路方案.采用从高压变压器原边采样的反馈控制电路控制高压电容上充电电压的方法,解决了高压反馈电路输入与输出端电气隔离问题,并采用滤波方法消除漏感电压对反馈电容电压的影响.仿真实验结果表明,高压电容上电压被有效控制在2kV,实现了高压变压器输入与输出端在电气隔离,且电路工作可靠.     

基于晶闸管的放电冲击波油气增产装置研制

井下电脉冲技术是实现油气井解堵增产的新型途径之一,放电开关是支撑其产生冲击压力波的基础。本文针对基于自触发气体开关的油气井增产装置放电电压不可控的缺点,设计了一种利用晶闸管串联构成放电开关的新型油气井增产实验装置。为确保实验装置能安全应用于大功率高电压场合下,设计了静态与动态均压电路,以避免装置运行时晶闸管过电压击穿。使用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,控制晶闸管导通放电,实现放电电压的可控调节。采用光纤传输控制信号,使隔离电压不受限制。同时设计了高压取能单元,为各晶闸管驱动电路提供独立的供电电源。实验结果表明,此装置电压钳位能力良好,放电电压控制精确,解堵效果明显,为新型油气井增产装置井下作业奠定了基础。     

高压静电纺丝机工作电场FEM分析

为有效提高纺丝的收集效率和纺丝的性能,以自行设计的新型卧式高压静电纺丝机为研究对象,通过合理简化纺丝机结构设计,建立了纺丝工作电场的线性有限元模型,总结了ANSYS数值模拟结果,发现:静电纺丝工作电场的电势和电场强度矢量横向成轴向对称分布,且场强最大值出现在喷丝管管口处,约2. 64×106 V/m,方向垂直钢板向上,与实际情况十分吻合.同时,场强随着距离负极板越近,下降的越快,尤其是在靠近喷丝管管口处的一小段距离内,场强值急剧下降.在靠近收集装置时,场强值已下降到相对较小的范围以内,这些将对整个纺丝过程的稳定性产生影响,表明纺丝机工作静电场结构参数需进一步合理设计,为后续实施静电纺丝装置结构的优化设计提供了依据.     

电流检测型四段式线性高压恒流LED驱动芯片

文章基于CSMC 0.8μm 700VBCD工艺,采用检测驱动电流的方式,设计了1款非隔离4段式线性高压恒流发光二极管(light emitting diode,LED)驱动芯片,即将4个700 V双重扩散金属氧化物半导体(double-diffused metal oxide semiconductor,DMOS)功率开关管集成在芯片内部以实现分段点亮控制,在电压上升和下降阶段均能有效地完成对4段高压LED的分段驱动。仿真结果表明,在70~120Ω范围内调节片外限流电阻阻值可以实现驱动电流在29.5~44.5mA范围内连续改变,以调节LED光照强度。     

不同磁感应强度下的磁流体加速实验研究

利用基于激波风洞的磁流体动力技术实验系统,设计了超声速喷管和分段法拉第型试验段,选用合理的电场及磁场方案,开展了不同磁感应强度下的磁流体加速实验研究.当激波管高压段压力1.2 MPa、低压段压力500 Pa,电容充电电压为400 V时,得到的主要实验结论如下:随着磁感应强度增大,加速通道电极间电压增加,电流降低,单个电极的输入功率降低,负载系数略有降低,电效率略有升高；当磁感应强度分别为0.5T、1T、1.5T时,#10电极处超声速气流的电导率分别约为181S/m、81S/m和50 S/m,利用#20电极开路电压的方法评估出口速度增量分别约为16.1％、14.7％、14.3％.电导率对输入功率的影响较大,提高加速效果需要同时提高气流的电导率和通道的电效率.     

浅谈110kV变电站电气一次系统设计

变电所电气主接线是电力系统接线组成的一个重要部分。主接线的确定,对电力系统的安全、灵活、稳定、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置等将会产生直接的影响。本文先确定了110kV、35kV、10kV各级电气主接线形式,然后以通过负荷计算及供电范围通过容载比的方法,确定了主变压器台数、容量及型号,然后又通过对短路电流、各种短路方式、短路危害的介绍及短路电流和最大持继电流的计算,对各种高压电器的选择进行说明,并对高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器进行了选型,从而完成了110kV变电站电气一次系统的设计,并力求在可靠性的前提下,做到运行操作简便,运行灵活,经济合理。     

40.5kV低SF_6含量气体绝缘金属封闭开关柜样机研制

SF6气体是6种温室效应气体之一,气体绝缘金属封闭式开关设备(C-GIS)目前基本采用SF6气体作为绝缘介质,研制一种减少或杜绝SF6气体使用的低SF6含量气体绝缘开关设备成为当下开关领域亟待解决的问题.基于现有40.5kV SF6气体绝缘开关柜气室建立三维模型,计算其电场分布、载流温升、场强等特性并对存在问题进行仿真优化;确定SF6体积分数为30%、充气压力为0.15MPa的SF6-N2混合气体为开关柜气室绝缘介质;优化设计后气室内电场强度最大值明显降低,隔离断口、接地断口、真空灭弧室绝缘拉杆的电场强度最大值分别由7.28、7.81、8.24kV/mm降至5.05、5.03、4.21kV/mm,1.1倍额定电流时气室内温度最高值为67℃.基于上述结论研制一种40.5kV低SF6含量C-GIS样机,对样机进行工频耐压试验、雷电冲击耐压试验和温升试验,样机无闪络现象发生,温升符合国家标准要求,顺利通过型式试验测试.     

车顶绝缘子绝缘薄弱域的形成及影响因素研究

随着空气湿度及固体污秽等因素的影响,动车组车顶绝缘子表面存在的局部沿面放电会给列车运行安全造成严重威胁.依据有限元分析法,建立了25kV动车组车顶绝缘子流场及电场的三维模型,研究了高速气流、水珠及固体污秽对车顶绝缘子绝缘薄弱域形成的影响规律.结果表明:绝缘子表面气流速度较高、气压较低的侧风面及背风面区域容易发生局部沿面放电.当绝缘子表面附着雨滴和固体污秽后,表面电场发生了畸变,水珠周围局部电场强度增大;当水珠局部电场强度较大区域附着固体污秽时,水珠-污秽-空气-硅橡胶结合处形成新的绝缘薄弱域.     

受电弓的建模与参数测试

针对受电弓的特点设计测试方案，特别是针对上框架的运动特性设计了受电弓侧滚和垂向振动参数的测试模型，并利用自行研制的测试设备对其进行解体测试。实际测得了受电弓的归算质量与各主要部件的质量、质心和转动惯量等参数。通过对受电弓各主要部分的运动特性进行分析，特别是对受电弓弓头部位的运动进行分析讨论，建立了包括受电弓侧滚运动、俯仰运动和垂向运动的力学模型。讨论了受电弓3个升角与升弓高之间的关系。研究结果表明：利用升角与升弓高之间的关系，可简化受电弓运动微分方程的推导；应用所建立的力学模型、实测数据以及简化公式可更准确地分析和计算弓网系统的力学行为。     

多层绝缘结构击穿电压的提高

本文通过理论上分析，结合作者多年的实践经验，认为“多层绝缘结构击穿电压的 提高”，对解决油浸电力电缆、电缆头、电容器等多层电介质绝缘问题提供新的设计方案．     

高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数

通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程,研究水滴破碎临界场强、占空比及电场频率的变化规律。结果表明:随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增大,同一脉冲周期内电场施加时间增长,水滴破碎临界场强减小;随电场强度的增加,水滴的极化变形效应愈加明显,水滴的变形弛豫时间缩短,破碎临界占空比减小,临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低;电场强度一定时,随占空比的增大,水滴的破碎临界频率呈现先增大、后减小的趋势;电场强度、占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态、作用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率,其交互作用对水滴的破碎具有重要影响。     

无限大功能梯度压电材料中反平面 Yoffe型运动裂纹

假设裂纹面上的边界条件为电渗透型的,从而导出了材料系数在横观各向同性平面内梯度分布的压电体的状态方程;利用Fourier变换给出了无限大压电体中位移、应力、电势、电位移的解析表达式;并求得了裂纹尖端动应力强度因子、电位移强度因子及电场强度因子,分析了不同的非均匀材料系数、几何尺寸及裂纹运动速度对它们的影响.     

一种可用于高电压的新型环保干式变压器

介绍了一种可用于高电压的新型环保干式变压器的结构组成.这种变压器的结构特点是采用高压电力电缆作为变压器绕组,省去了绝缘油.通过对其温升、电场分布、暂态电压特性、短路阻抗、负载损耗等基本特性的分析认为,与传统变压器相比,这种变压器具有电压等级高、容量大、阻燃不爆、环保性能好、线路损耗小、绝缘强度高、结构简单等优点.     

高压脉冲电场对毛发染色效果的影响

为了研究高压脉冲电场对毛发染色效果的影响,试验以18～28岁年龄段人群的黑色头发和染发剂为试材,以染发后毛发的RGB(red green blue)模型提取值作为响应值,并采用等响应面试验法设计试验,以构建和分析高压脉冲电场的电场强度、脉冲宽度以及脉冲个数对毛发染色效果影响的数学模型和机理。试验结果表明：高压脉冲电场同时处理头发和染发剂后最高可提升RGB参数中的蓝色通道值B为3.7%,对应的最优化工艺化参数为：电场强度1 125V/mm、脉冲宽度175μs、脉冲个数52个。因此,高压脉冲电场对头发和染发剂进行处理后再进行染色可改善着色效果,并为毛发染色工艺优化奠定一定基础。     

Modeling and Simulation of High-Voltage Asynchronous Motor Voltage-Regulator

For starting high-voltage asynchronous motor,the voltage regulator based on current-limiting transformer is presented in the paper. Its mathematical model needs to be established analyzing and designing voltage regulator of high-voltage asynchronous motor. The mathematical model of the current-limiting transformer is deduced based on basic circuit theory. It can be found that a continuous variation reactance can describe the current-limiting transformer during starting process. The two variables functions of current and voltage are transformed into one-variable functions,and thus system control is greatly simplified. The voltage regulator is simulated on the basis. The simulation results show that this model has enough accuracy. Finally, the high-voltage asynchronous motor voltage regulator based on current-limiting transformer is designed and tested on this model.     

特高压直流输电线路合成电场的天气影响因素及预测模型

特高压直流输电线路电离周围空气产生的离子和线路电场叠加形成合成电场,并在环境因素的作用下使得地面的合成场强发生变化。研究了天气因素对地面合成场强的影响,并提出了基于天气因素的电场预测模型。利用高压直流电场测量装置测量地面合成电场值及环境监测系统所测的天气参数,分析了风速、湿度、气压、温度、PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0与场强的相关性。利用基于树形结构Parzen估计器(tree-structured Parzen estimator, TPE)优化的CatBoost建立地面场强在天气因素下的预测模型,并基于所测数据进行模型的训练和预测。结果表明：天气因素对场强的影响权重由高到低为湿度、风速、气压、温度、PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀。通过特征排序选取前5个特征和所有特征预测所得到的均方根误差分别为0.83 kV/m和0.85 kV/m,实现了相对准确的预测。研究结果可为特高压直流输电工程环境评估提供有用的合成电场分析方法。     

高频感应电机车牵引电网对相邻线路电磁影响的研究

针对矿井巷道电力线路、通讯线路等的一般敷设方式，应用电磁场理论，分析高频牵引电网电磁影响及采取的可行措施，得出换位敷设是牵引电网的最佳敷设方式，推导出邻近线路上感应电压和电流的基本方程，为高频感应电机车牵引电网的工程设计提供理论依据。