纳秒脉冲法与频响法检测变压器绕组变形对比研究

为了能够检测电力变压器绕组的微小缺陷,提高压器绕组变形检测的灵敏度,降低误判率,该文设计并研制了纳秒脉冲激励单元及时频响应单元,开发出基于纳秒脉冲法的变压器绕组变形检测系统,并针对变压器绕组的匝间短路、线圈轴向移位等绕组缺陷进行现场实验测试,同时将纳秒脉冲法与频响分析法(Frequency response analysis,FRA)的测试数据进行对比研究。实验结果表明,纳秒脉冲法变压器绕组变形检测系统不仅能有效地检测出变压器绕组变形,而且比传统的频响分析法具有更高的检测灵敏度。     

一种基于双传输线的纳秒脉冲源的研制

采用双传输线发生纳秒级方波脉冲,设计了一种用来模拟核电磁脉冲在电路中激励的干扰信号的纳秒脉冲信号源,进行抗EMP试验。脉冲源由直流高压源、触发控制电路和脉冲形成电路三部分组成。试验中脉冲测量系统设计应注意阻抗匹配,电缆影响,抗干扰等问题。在负载不匹配情况下工作时信号具有较大波动且传送效率降低;负载匹配时,优化后的系统所获得的方波信号前沿1.4ns,脉冲宽度为50.6ns。     

基于雪崩效应的UWB窄脉冲产生方法

超宽带(Ultra Wideband，UWB)技术是一种利用纳秒(ns)级极窄脉冲发送信息的技术。在针对已有UWB窄脉冲产生方法缺陷的基础上，分析了一种基于雪崩效应理论的超宽带纳秒(ns)级窄脉冲的产生方法，并由此得到相应的实现逻辑框图和电路原理图，同时进行了相关信号分析并给出测试结果。     

模拟微弱PD UHF信号纳秒级陡脉冲源的研制

针对电气设备超高频法检测局部放电的定位和定量校正需要,设计了一种纳秒级陡脉冲源,构建了相应的电路模型,用Pspice仿真分析了储能电容和电源电压对产生陡脉冲波形的影响。该纳秒级陡脉冲源在储能电容为10、20pF时,脉冲上升陡度分别达到0.68、0.90ns,脉宽分别为0.98、1.18ns,脉冲峰值分别为8.72、12.2V,产生的局部放电量分别为320、600pC,用研制的套筒单极子天线接收的多路陡脉冲信号稳定,误差小于70ps,可以用于超高频法检测局部放电的定位和定量校正试验研究。     

基于雪崩晶体管纳秒脉冲发生器的设计与仿真

文章设计了一种基于雪崩晶体管的纳秒脉冲发生器,在介绍雪崩晶体管特性的基础上,对纳秒脉冲发生器电路进行了分析,并对电路进行仿真和测试。测试结果表明,这种纳秒脉冲发生器能够输出上升沿1.9～3.2ns、脉宽5～100ns和上升幅度10～100V的脉冲,测试结果与仿真结果吻合很好。     

不同纳秒脉宽电压下变压器绕组电压分布研究

为研究快速暂态过电压(VFTO)、雷电波进入变压器引起高压绕组电压分布的规律,进行了不同纳秒脉冲宽度电压下绕组电压分布研究。基于一台带抽头的10 k VA-220 V/2 400 V变压器,搭建试验平台,测量和分析了不同脉宽电压下的绕组电压分布;基于COMSOL Multiphysics有限元软件计算了绕组电容参数矩阵并建立多导体传输线模型(MTLs),仿真计算了绕组电压分布;使用MTLs仿真计算和试验测量得到的绕组电压分布具有很好的一致性。深入分析得出:除波头时间外,脉冲宽度是影响绕组电压分布的重要原因,电压脉冲宽度越小,绕组电压分布越不均匀。     

小波变换在变压器绕组变形识别中的研究

论述变压器绕组变形检测的低压冲法中利用小波变换提取特征量及变形识别的方法,通过实例证明,利用小波变换能有效消除噪声,使测量具有重复怀,并能进行变形的模式识别。     

电爆炸切断开关产生纳秒脉冲的实验研究

论述了电爆炸导体的爆炸机制，以及作为切断开关爆炸导体参数选取的经验公式，并设计一个含两根电爆炸丝断路开关的电感储能电路，通过斩波来产生一个纳秒级大电流的单触发脉冲．在实验中，通过调节导体参数，可得到脉宽100ns的大电流脉冲，也通过实验探讨了电爆炸丝的参数及实验条件的选择对这个脉冲的影响。     

电力变压器垫块弹性特性的测量及其在绕组轴向稳定性分析中的应用

本文以分析电力变压器绕组轴向动稳定性为目的,实验测量了电力变压器绕组垫块的弹性特性,比较了垫块在变压器油中,不同浸泡时间和不同油温条件下,弹性特性的变化规律;研究了电力变压器绕组轴向动态力和动态位移分析的方法,建立了描述绕组轴向振动的质量弹簧系统,将垫块看作弹簧,其应力应变关系由测量获得,推导了绕组轴向振动的动力学方程,采用后向欧拉法求解。以某变电站一台220kV等级的变压器为例进行了轴向动态性能计算、分析和校核,校核结果满足该变压器在高中额定分接情况下发生短路后的动稳定性能要求。文中所得结论为增强变压器绕组轴向稳定性提供了理论依据。     

采用脉冲积累方式提高防撞雷达测距性能

雷达对目标回波的检测能力是雷达测距性能的基础,而一般情况下雷达的回波信号是非常微弱的，有时甚至完全淹没在噪声中.为了检测出微弱的有用信号,可以采用对回波脉冲进行视频或中频积累.分析了脉冲积累对回波信号信噪比的改善能力,并设计了先对回波信号进行高速采样然后进行累加的数字式脉冲积累方案.试验表明当对M个周期的回波信号进行积累时,可使信噪比大约改善M倍,大大提高了门限检测电平,显著地改善了雷达的测距性能.脉冲积累方式同样适用于诸如生物医电等非常微弱的信号的测量,从而可以大大提高信噪比.     

降压式18脉冲自耦变压器优化设计

针对目前18脉冲自耦变压器输出电压难以调节的问题,在保持现有18脉冲自耦变压器优势的基础上,提出一种新型降压式18脉冲自耦变压器拓扑结构并对其进行优化.变压器通过每相原边延长绕组与副边移相绕组的连接实现对输出电压的宽范围降压调节.考虑到延长绕组与副边移相绕组连接抽头的位置变化对变压器性能的影响,以变压器降压比及延长绕组连接抽头的位置系数为变量,理论推导不同情况下变压器的通用设计公式,并进行仿真分析,得到相同降压比条件下降压式自耦变压器等效容量最小的最优连接抽头位置.最后通过实验验证了设计的合理性.     

变压器绕组局部放电脉冲响应的相关分析及电气定位

为了对电力变压器中的局部放电源进行电气定位,研究了局部放电脉冲在变压器绕组中的传播过程及其在变压器外部测量端引起的响应。该文采用模拟试验和仿真分析相结合的方法,组建了放电脉冲模拟电流的产生装置,据此在变压器绕组上进行了试验,并建立了相应绕组的等效电路进行了仿真分析。试验中在绕组端部检测点得到的实测响应和仿真中所得到的分析结果具有一定程度的相似性。提出了变压器绕组中局部放电的一种电气定位方法,通过局部放电信号和仿真响应的相关系数,来确定局部放电位置。     

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。     

超短脉冲微细电解加工电源研制

本文提出一种用于微细电解加工的超短脉冲─纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽100ns,额定电流1A,占空比和频率均独立可调。该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压,电路简单可靠,成本低廉。设计的高频信号发生器工作频率范围宽,波形调节方便;快速驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证。斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题。针对微细电解加工工艺的特点设计快速保护电路,实现高精度的微细电解加工。利用本电源样机加工出典型微细零件,验证了该电源的有效性。     

超短脉冲微细电解加工电源及工艺试验

脉冲电源是实现高精度电解加工的关键技术之一.文中研制了一种用于微细电解加工的超短脉冲--纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽为100 ns,额定电流为1 A,占空比和频率均独立可调.该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压.设计的高频信号发生器工作频率范围宽;驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证.斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题.文中还针对微细电解加工工艺的特点设计了快速保护电路,实现了高精度的微细电解加工.最后,利用该电源样机加工出典型微细零件,验证了电源的有效性.     

大型电力变压器绕组直流电阻"三点法"测试研究

提出了“三点法”动态测量大型电力变压器绕组直流电阻的原理和方法,即利用电阻、电感在直流电源作用下的充电过渡过程,用计算机技术调节充电过程的时间常数,并对充电动态曲线进行等间隔采样,只要选择三点以上信息,通过计算机解出3个联立方程,即可求得变压器绕组的直流电阻值。用计算机模拟和变压器实测证实了该方法的可行性以及测量结果的准确性,得出了用三点法动态测量各种大型电力变压器绕组直流电阻的规律。介绍了利用数据采集分辨率提高变压器直流电阻测量精度的方法。     

磁压缩脉冲发生器的仿真与研究

设计一种应用于水中放电能够输出快前沿纳秒级高压窄脉冲的两级磁压缩脉冲发生器,根据磁脉冲压缩原理设计出磁开关相关参数,击穿水介质产生等离子放电通道需要均匀的电场,因此外置磁复位电路清理剩磁。选用铁基纳米晶磁芯在PSPICE仿真软件中创建磁开关模型并添加封装库,磁开关模型能够很好地模拟MPC(magnetic pulse compression)在实际应用中电压电流逐级压缩的工作状态。频率、脉宽和相位可调的优点使IGBT(insulated gate bipolar transistor)在实际应用中常作为初级控制开关,用于辅助MPC设计一种三极管电压反向放大延时电路封装开关模型,来实现与实际选用IGBT开关参数的对应。由仿真结果,50Ω电阻上输出一个上升沿90 ns,幅值8.5 kV的高压窄脉冲,前沿压缩倍数为6.4。     

基于递推最小二乘法的变压器参数辨识

提出一种变压器漏电抗的识别方法.该方法无需改变变压器低压侧的电流互感器配置,无需测量绕组电流,直接利用低压侧线电流,在分相列写回路方程的基础上,消去低压侧绕组环流的影响,利用递推最小二乘法识别漏电抗,解决了Y/△接线方式下三相变压器的漏电抗计算问题.讨论T型等效电路模型中漏电抗参数的可辩识性和算法的误差,给出一种提高识别算法准确性的改进方案,并对方案进行了验证.EMTP仿真结果表明,该算法能够正确识别各相的漏电抗,具有良好的应用前景.     

超微粒子薄膜与皮秒激光脉冲检测

俗话说,一寸光阴一寸金。一寸金可以从尺寸、重量等概念去测量它。那么一寸光阴如何测量呢? 大家知道,光的速度是最快的,光每秒钟传播30万公里,相当于绕地球赤道七圈半。一寸光阴是指光传播大约3厘米所需的时间,这是一个极短的时间,它只有10~(-10)秒。在物理中把10~(-6)秒称为微秒(μs);把10~(-9)秒称作纳秒(ns);把10~(-12)秒称为皮秒(ps);把10~(-15)秒称为飞秒(fs)。从光脉冲持续时间来划分,微秒、纳秒为短脉冲光,皮秒、飞秒为超短脉冲光。超短脉冲光的检测是科学技术发展所要研究的重要课题。     

基于快速傅里叶分析法的油浸式变压器绕组振动特性分析

变压器外壳的振动信号是反应变压器运行状态的有效信息。为研究正常运行变压器绕组的振动信号特征,在分析变压器绕组振动原理的基础上,对振动频率及加速度幅值两大特征量进行了讨论。并采用短路电流法进行变压器绕组振动信号测试,统计分析了不同型号、不同容量变压器绕组振动信号的频率分布和振动加速度幅值特点。测试结果与理论分析一致,正常状态下变压器绕组的振动信号频率集中在100 Hz;B相绕组所受电动力大于A、C两相,B相振动加速度幅值最大。结果可对进一步研究基于振动信号的变压器故障诊断技术提供参考。