谐波影响下的电能计量

电力系统谐波使电能生产、传输和利用的效率降低;使电气设备过热,产生振动和噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;引起电力系统局部并联谐振或串联谐振;引起继电保护装置误动作,使电能计量精度下降,电力营运企业非经营性成本增加.本文在分析电能表计量的基础上,分析了谐波对电子式与电磁感应式电能表的计量影响,提出谐波影响下电能计量装置的采用.     

一起35 kV电容器组串联电抗器着火原因分析及建议

该文对某500 kV变电站发生的一起35 kV电容器组串联电抗器着火事故调查分析,通过设备解体后检查其制造工艺,以及对电抗器运行方式的分析,找出事故原因是由于匝间绝缘工艺存在薄弱点,同时较多谐波电流进入电容器装置,导致串抗匝间电压变高,在匝间绝缘薄弱处形成击穿点,造成匝间短路,最终导致电抗器烧坏;并提出预防发生此类事故的几点建议。500 kV变电站内35 kV电容器组串联电抗器一般都采用干式空心电抗器,干式电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、电抗值线性度好、设计寿命长等优点,在电网中应用越来越广泛。     

干式空心电抗器故障原因及解体试验分析

干式空心电抗器故障烧毁事故严重威胁电力系统的安全稳定运行.为了探寻干式空心电抗器在线运行事故原因,结合现场运行干式空心电抗器典型事故,从理论上分析了包封受潮和过电压两方面造成干式空心电抗器故障的机理;对深圳电网某故障干式空心电抗器进行了解体试验,对相绕组进行了直阻、电抗值和脉冲振荡波试验.解体试验结果显示,干式空心电抗器均存在三相绕组匝间短路现象,且脉冲振荡波试验对检测电抗器匝间短路缺陷具有较高的灵敏度.最后基于理论分析和试验数据提出了干式空心电抗器故障应对措施.     

分布式FBG传感器系统监测温度条件对干式空心电抗器的影响

干式空心电抗器启停过程中的温度骤变、运行过程中的高温环境严重影响绕组间匝间绝缘,威胁着干抗的安全正常运行.研制了一种分布式光纤Bragg光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器系统用于测量包封层内温度和应力的变化;并通过在线监测其固化温升过程中干燥室炉温变化对分布式FBG传感器系统测量数据的影响,来研究环境温度的变化与其匝间绝缘的关系.实验结果证明了温度条件的变化严重影响着绕组的匝间绝缘;该系统的应用可为避免干式空心电抗器匝间绝缘故障的发生以及寻找故障点提供设备支持.     

分布式布喇格传感器系统监测温度条件对干式空心电抗器的影响

干式空心电抗器启停过程中的温度骤变、运行过程中的高温环境严重影响绕组间匝间绝缘,威胁着干抗的安全正常运行。研制了一种分布式光纤Bragg光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器系统用于测量包封层内温度和应力的变化;并通过在线监测其固化温升过程中干燥室炉温变化对分布式FBG传感器系统测量数据的影响,来研究环境温度的变化与其匝间绝缘的关系。实验结果证明了温度条件的变化严重影响着绕组的匝间绝缘;该系统的应用可为避免干式空心电抗器匝间绝缘故障的发生以及寻找故障点提供设备支持。     

超高压输电线并联电抗器的匝间短路保护

并联电抗器是超高压及以上等级输电系统中的关键设备,其运行状况对整个系统的安全运行起着决定性作用.针对目前并联电抗器故障率较高,尤其是匝间故障保护性能的缺陷,基于对并联电抗器匝间故障的序网图以及故障序分量的分析,提出了负序功率方向原理的新匝间短路保护.通过对并联电抗器的匝间故障、区内、区外接地故障以及由单相重合闸引起的非全相运行状态等情况的研究与仿真测试,表明负序功率方向保护不仅能在各种系统故障及运行情况下做出正确判断,更提高了对并联电抗器匝间故障保护的灵敏度.该保护利用故障负序分量计算实现,受励磁涌流等因素影响小,且其原理清晰,易于实现.     

交流电抗器工艺缺陷引起再生能装置故障停机原因分析

本文对一起再生能装置故障进行分析,结合交流电抗器设备制造工艺缺陷造成的绝缘性能降低的原因,导致主回路击穿放电,提出了相应的解决办法和建议,为再生能装置在轨道交通牵引供电系统中安全、稳定运行提供依据。     

气体绝缘组合电器(GIS)典型绝缘缺陷的局部放电模型研究

GIS简称气体绝缘组合电器设备,此设备具有较强特性,并且占地面积相对较小,能够有效保证特高压电网的稳定运行,因此,GIS配电装置一经推出便被广泛应用至特高压电网运行过程中。但就国内外GIS维护现状分析,影响GIS设备稳定运行的主要原因即为绝缘故障。在GIS出现绝缘故障期间,电网将出现局部放电现象,此现象不但影响GIS运行,还对电网安全性造成影响。该文即针对气体绝缘组合电气进行分析,并以实验形式探究GIS设备典型剧院缺陷模型。以解决GIS设备出现局部放电现象。     

并联电容无功补偿装置的几个重要问题讨论

对并联电容无功补偿装置设计、安装和运行中的几个重要问题进行分析讨论。主要包括:无功补偿容量的选择,串联电抗器抑制谐波及实际运行电压对电容器使用寿命的影响。     

电容器组谐波谐振及谐波放大的研究

在电力系统中运行着大量的并联电容器组 ,由于电容器组的阻抗呈现容性 ,它与电力系统中的谐波容易产生相互影响 ,发生谐波的并联谐振或串联谐振和电容器对谐波电流的谐波放大 ,造成电容器和电气设备的损坏。因此研究和分析谐波对电容器的危害 ,认识电容器对谐波电流的放大作用 ,合理地配置电容器和电抗器 ,以避免电气参数匹配发生谐振 ,控制其谐波电流放大具有重要意义。     

电流时间谐波对转子带护套伺服永磁同步电动机温度场的影响

针对转子带护套伺服永磁同步电机运行过程中永磁体温升较高的问题,本文以一台2 000r/min、12.5kW的伺服永磁同步电动机为研究对象,对变频驱动时永磁电机的温升问题进行了研究.测试了样机额定负载下变频器供电时的相电流,通过傅里叶分解计算出电流各次谐波值.建立了永磁电机二维瞬态电磁场方程,计算出不同电流谐波在护套内产生的涡流损耗.并建立了三维温度场模型,对电机各部分的温度分布进行求解.经计算分析可知绕组内谐波次数位于控制电路载波比附近的电流时间谐波,将导致电机永磁体温升明显变大.将计算所得的电机温度分布与实测结果进行对比,验证了计算结果的正确性.     

干式空心并联电抗器绕组绝缘状态在线监测方法

干式空心并联电抗器用于无功补偿与抑制工频过电压,在电网中的数量和容量日益增加,事故率却高居不下,其中,绕组匝间绝缘故障占比高居首位,亟需有效的绕组绝缘状态在线监测手段。本文利用有限元软件对干式空心并联电抗器进行“场-路”耦合仿真,通过分析其绕组异匝和同匝股间短路的电、磁、力变化特征,研究绕组匝间短路故障的发展过程、形成机理,探求便于故障监测的敏感状态量,提出基于有功功率损耗变化率的绕组绝缘状态在线监测方法。研究结果表明：绕组异匝股间短路对电抗器电、磁、力等物理参量的影响大于相同位置同匝股间短路工况,且异匝股间短路发生在电抗器绕组端部的影响最大。有功功率损耗对电抗器绕组绝缘故障发展的过程反应敏感、易于监测,可通过选择合适的绝缘故障预警值和绝缘失效值,基于有功功率损耗变化率进行状态判断,能够实时发现电抗器绕组绝缘故障,便于及时采取措施,阻止故障蔓延。     

采用检测电源电流控制方式的串联型电力有源滤波器

分析了与并联型电力有源滤波器原理完全不同的、适用于补偿电压型谐波源的串联型电力有源滤波器的工作原理,阐明了其基于瞬时无功功率理论的检测电源电流控制方式,并据此提出了直流电压和ＰＷＭ 逆变器的控制方法．在此基础上研制了实验样机．实验结果验证了所提出的控制方法是有效的,并且表明串联型电力有源滤波器对电压型谐波源具有良好的谐波补偿能力．     

基于Matlab的SPWM电压型逆变器的谐波分析

PWM电压型逆变器接入电网时将引起谐波,从而影响电能质量,对其进行研究具有十分重要的意义,根据SPWM的基本原理与傅里叶级数理论,建立了SPWM电压型逆变器输出波形的数学模型.通过理论分析与计算,得到了输出谐波在变频变压过程中的分布规律,利用matlab进行了仿真,得出了“变频将引起谐波分布中心的迁移”、“变压将引起谐...     

H1仿星器磁场电源滤波器的设计

大量的谐波的存在,会直接影响供电系统的稳定性与安全性,H1仿星器的磁场电源为主要谐波源,对电网电能质量造成很大影响。首先对磁场电源的原理进行分析,利用傅氏分解对磁场电源的谐波特性进行理论分析,借助于SIMULINK工具搭建磁场电源的仿真模型,通过仿真分析,得出注入电网侧A相电流总谐波畸变率为2.52%,23与25次谐波电流分别为23.54 A与16.99 A;其次针对其谐波的特点,提出谐波治理的方法,通过引入两个单调谐滤波器对磁场电源中注入电网侧的谐波进行治理,搭建滤波器的仿真模型。仿真结果显示:注入电网侧的A相电流总谐波畸变率降低至0.37%,23与25次谐波电流分别降低至2.83 A与2.01 A,电流波形变平滑,表明针对磁场电源设计的滤波器对注入电网的谐波治理效果明显,电网电能质量得到显著提高。     

基于有限元分析的XLPE电力电缆仿真实验

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的电树枝老化威胁其安全运行,为了研究针尖缺陷对电缆绝缘电树枝产生的影响,文中运用ANSYS软件对电缆内部针尖缺陷进行模拟仿真和理论分析,并与现场所测得中压XLPE电缆的耐压强度进行对比,对试验结果进行了验证,并指出了局部电场畸变是引发贯穿性放电通道的主要因素.     

双馈发电机应对电网低次谐波的直接谐振控制

为解决双馈发电机因电网低次谐波引起定子、转子电流和电磁转矩中含有谐波分量,导致双馈发电机输出电能质量降低和不能稳定运行的问题,提出了定子电流直接谐振控制方案。首先分析电网低次谐波对双馈发电机的影响;然后提出了基于谐振控制器的定子电流直接谐振控制方案;最后进行仿真研究。仿真研究表明,定子电流直接谐振控制方案可有效消除定子、转子电流和电磁转矩中的低次谐波分量,验证了控制方案的正确性和有效性,为工程实际应用提供参考。     

一种高精度的电力系统谐波分析方法

针对电力系统谐波的危害和谐波治理的需要,提出了一种高精度的电力系统谐波分析算法,利用该算法可快速获得电力系统基波及各次谐波的高精度幅值和相位.提出并证明了该算法的收敛性定理,给出了利用该算法进行谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,提出的谐波测量方法与其他方法相比具有更高的计算精度高和更快的计算速度,因而在电力系统谐波测量中有较大的应用价值.     

电力系统谐波和基波无功检测改进方法

准确、快速地检测电网电流中的谐波成分,是谐波抑制和无功补偿的关键．在小波分析的基础上,结合瞬时无功功率理论,提出了一种谐波和基波无功检测的改进方法．该方法能检测各次谐波和基波无功分量,且运算过程可用软件来实现,不必依赖昂贵的元件和复杂的电路．Matlab仿真结果表明：该方法能实时检测谐波电流和基波无功电流,且检测精度高,动态相应快．     

基于振动信号的堆内构件故障诊断研究

反应堆堆内构件在高温、高压和高辐射的环境条件下运行,长期受冷却剂的高速冲击,一旦发生事故会影响压水堆机组的正常运转,甚至发生更高级别的核事故．以反应堆压力容器振动信号为研究对象,实现对异常振动行为的故障诊断十分必要．利用ANSYSWorkbench堆芯吊篮和压力容器进行实体建模,得到吊篮梁式振动模态和壳式振动模态．通过瞬态分析模块,利用白噪声激励模拟正常工况下流质振动的情况,叠加冲击力的条件下模拟LOCA状态下的受力情况,得到正常和异常状态下压力容器上垂直方向加速度时程响应数据．在LabVIEW虚拟仪器平台上,利用分形关联维的方法对处理过的振动信号进行故障诊断,通过比较正常状态及故障状态时的关联维数,可以快速有效地进行故障模式的识别．