基于户外现场感知的电气工程类专业硕士实践能力提升培养模式研究

目前面向专业硕士的电气工程类专业课程的教学课程安排仍以传统理论教学方式为主,没有将理论与实践有效紧密结合,课程缺乏趣味性。电气工程类专业型硕士研究生更应该注重专业实践能力的培养,以适应实际工程需要。本文首先介绍户外现场感知和实验室实验的区别;其次基于理论与实践相结合,对户外感知实践进行理论验证和问卷调查;再次基于电工测量技术课程进行实际案例分析;最后得出结论:户外现场实验验证与软件理论仿真同等重要,只在实验室仿真而脱离实际情况的科研是没有价值的,只有与实际相结合的科研才是对行业发展有促进作用的。

励磁涌流引起换流变瓦斯继电器误动的振动及油流特性研究

在实际直流输电工程中,换流变压器在空载合闸时产生的励磁涌流导致其瓦斯继电器误动的事故频发,由于对励磁涌流下换流变压器振动及其油流特性的研究不足、故障机理不明确,瓦斯继电器误动等事故时有发生。为此,本文以某实际换流站中换流变压器网侧绕组空载合闸为例,搭建换流变压器励磁涌流电磁暂态模型,分析不同剩磁及合闸角下的换流变压器励磁涌流波形;搭建换流变压器电磁-力-流耦合的有限元模型,研究涌流作用下换流变压器的振动特性,箱体及油管内油流压强及流速特性。研究成果可为换流变压器瓦斯继电器在励磁涌流下的误动故障机理的分析提供有效参考。

基于感应能量的换流变压器剩磁测量方法研究

铁心中剩磁较多时会引起较大幅值的励磁涌流,导致换流变压器保护装置烧毁或误动作,严重影响其正常运行。为了消除剩磁对换流变压器的影响,本文从换流变压器感应线圈一侧的感应能量变化着手,提出了一种基于感应能量的换流变压器剩磁测量方法,其目的是在对换流变压器施加外部激励的基础上,以换流变压器感应线圈一侧产生的能量变化为计算基础,通过拟合感应能量与换流变压器铁心剩磁关系式对其铁心剩磁进行计算。研究所提出的方法执行简便,操作性强,对换流变压器的影响较小,能够为换流变压器剩磁的测量与消除提供理论依据。

变压器谐波损耗计算及影响因素分析

为了准确分析配电网谐波对变压器损耗的影响,依据电路理论建立了变压器谐波损耗模型,推导出变压器谐波损耗的计算关系式。针对谐波次数和变压器负载不平衡引起的谐波损耗进行了分析,提出了变压器谐波损耗在线监测方法,并通过实验对该方法的有效性进行了分析。分析结果表明:建立的变压器谐波损耗模型一方面由于不需要考虑变压器一次侧谐波电流,简化了计算复杂程度;另一方面能够准确计算出变压器的各次谐波引起的变压器损耗。基于配电网3次与5次谐波引起的变压器损耗占变压器总谐波损耗的90%以上,有效降低配电网3次与5次谐波对于变压器的降损节能具有很好的工程实用价值。

线路检修及接地线状态监视预警系统

主要针对线路检修临时接地线的安全拆卸问题,研制了线路检修及接地线状态监视预警系统。利用条形码编码识别、通用分组无线电业务(GPRS)无线传输、全球定位系统(GPS)卫星定位技术,建立了融合基础数据管理、警示信号显示、临时接地线工具管理功能的管理平台,实现对系统工作的监控。整个系统由现场端和系统服务器端构成。介绍了系统构成原理、结构、软件功能和应用效果。该系统可便于管理人员和检修人员在进行操作、检修作业时对现场接地状态的掌控,防止发生输电线带地线合闸恶性事故的发生,确保正常的检修流程。

电力变压器绕组变形状态下的振动信号特性分析

近些年来国内电力变压器绕组机械故障频发,利用振动法监测电力变压器机械运行状态可以有效规避变压器故障风险。本文首先基于电力变压器绕组振动来源和加速度理论求解分析,搭建了110 kV电力变压器有限元模型,研究了变压器绕组在额定正常负载工况下的振动规律,发现了变压器在负载工况下绕组辐向振动强度远大于轴向振动,且绕组振动信号主频为100 Hz;在绕组上下端部固定约束条件下,其上下端振动强度小于绕组中间部位。然后,改变高压绕组几何形状使其发生鼓包变形,通过对比分析绕组未变形状态下的振动信号得出:当绕组发生形变时,其振动信号频谱中出现大量高次倍频谐波分量;随着绕组形变程度的加深,其振动信号主频不断增大,高次谐波分量分布也更为复杂。最后,通过定义基频占比、高频占比这两个特征参量,进一步分析了变压器绕组形变前后的振动特征变化规律,为实际现场利用振动法评估变压器绕组机械状态提供了依据。

变压器电晕放电紫外脉冲检测法

变压器局部放电常用检测方法包括脉冲电流法、油中溶解气体分析(DGA)法、超声波法、无线电干扰电压(RIV)法、光测法、射频检测法及化学方法等。在上述方法分析的基础上,根据电晕放电的紫外光特性提出了用紫外脉冲检测变压器内部放电的新方法。分析了变压器电晕放电与紫外光特性的关系、紫外光在变压器内部的传播特性,论证了电晕放电的紫外脉冲法检测原理,提出了变压器内部电晕放电故障定位方法,设计了紫外脉冲监测方法并进行了实验验证。结果表明,紫外脉冲法可用于变压器电晕放电的在线监测。

多介质工频电场分析的快速多极子边界元法

针对变电站关键设备工频电场计算存在计算效率低的问题,结合快速多极子法和边界元模拟电荷法提出一种快速计算多介质工频电场分布的方法。根据边界元模拟电荷法基本原理建立变电站关键设备工频电场计算模型。利用快速多极子法可以加速矩阵与向量乘积效率的特点,得到提高多介质工频电场分布的快速算法。并应用该方法具体计算500 kV变电站中开关场内刀闸周围的电场分布。结果表明:快速多极子边界元模拟电荷法的计算结果与积分工程软件的仿真结果的最大相对误差为8.1%。在满足工程误差允许前提下,该方法相对于传统边界元模拟电荷法运算速度快、内存消耗少、计算精确度高,适合于求解大尺度多未知量、多自由度的工频电场计算问题。

一种多频扫描式杆塔接地电阻的测量方法

针对目前杆塔接地电阻测量方法效率低下、精度不高、适应性不强的问题,提出了一种不断开接地引线、多频扫描式杆塔接地电阻的测量方法,其基本原理是在不断开接地引线的条件下,向杆塔接地体中注入频率可调的激励电流,测取不同注入电流频率下被测杆塔的接地电阻值,依据测量数据采用数据拟合方法计算被测杆塔接地电阻的精确值。给出了多频扫描式杆塔接地电阻的准确测量模型,并进行了准确测量时影响因素分析及注入激励电流频率范围的确定方法。同时,构建多频扫描式杆塔接地电阻测量系统进行实地测量实验。结果表明:所提出的方法可以实现不断开接地引线杆塔接地电阻的准确测量,比现有测量方法具有更高的测量精度和更好的实用性。

配电变压器零序电流治理优化方法及装置

目前,在配电网采用的三相四线制中,针对三相不对称负荷运行导致零序电流长期偏高,造成变压器损耗并影响变压器的寿命,且现有全容性无功补偿装置易造成严重过补偿危害,本文提出了一套零序电流治理的全容性无功补偿优化算法及装置。主要通过实时计算三相负荷所需无功补偿量,利用优化算法以全电容方式对相间与相对地间电容器组进行动态投切,进而通过有功转移及无功补偿方式实施零序电流的抑制。挂网运行结果表明,该装置能有效防止严重过补偿危害,并能有效抑制零序电流的增长,提高功率因数以及降低配电变压器损耗;同时采用先进的GPRS无线通信和监控软件实时互动,为负荷的状态调整提供了参考信息,达到了节能减排的效果。

微波感应式电力线防盗在线监测系统

研制了一种微波感应式配电线路防盗在线监测系统,简述了其系统构成、技术特点和应用效果。整个系统由监测分机、监控中心、巡检人员组成,借助该系统进行了一系列实验。结果表明,当有大型移动物体靠近或攀登杆塔时,安装在杆塔上10m左右的微波感应监测分机感应到移动物体信号,一方面进行语音警示,另一方面通过短信服务及时向监控中心发送短信,监控中心及时通知巡检人员,赶到事故现场,以最大限度地保证输电线路的安全。

虚拟现实技术概述

“虚拟现实”就是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。这种系统生成的各种虚拟环境,作用于用户的视觉、听觉、触觉,使用户产生身临其境的感觉,沉浸其中。而所谓虚拟世界则是虚拟环境或给定仿真对象的集合虚拟现实是近年发展起来的一项新技术,目前已广泛地应用于许多领域。该文阐述了虚拟现实技术的产生、概念、特征及其意义、虚拟现实技术的技术组成和艺术、情感魅力,分析了虚拟现实技术的研究内容、方向和技术瓶颈。

基于微波感应技术的语音报警器

针对电力系统中常出现的行人或电力操作人员误入电力危险区域的情形,提出了一种采用微波感应技术实现的语音警示方法,即利用微波感应传感器检测周围空间,中央处理器通过处理微波感应传感器感应信号而控制语音报警电路,从而达到对误入危险区的人员进行语音警示的作用。文中介绍了这种语音报警器的组成、工作原理、使用范围以及推广与更新。

变电站接地状态电子管理显示系统

为防止在变电站中带电合接地刀闸、挂接地线与带电接地刀闸、接地线合闸送电2类误操作事故,研制了一种变电站接地状态电子管理显示系统。介绍了系统构成、技术特点、软件功能和应用效果。整个系统安装在变电站控制室内,由接地标示牌、接地状态管理牌和计算机管理软件3部分组成。该系统可便于变电站运行人员、检修人员在进行操作和检修作业时对现场接地状态的掌控,防止发生带电误操作的安全事故。

劣质绝缘子电场正问题优化算法分析

针对劣化绝缘子的电场法检测中绝缘子电场计算精度低的问题,提出基于遗传算法优化的模拟电荷法进行高压静电场计算,给出了优化方法原理、可行性分析,建立了绝缘子电场计算目标函数及优化模型,并进行了绝缘子串周围电场的计算分析。分析结果表明,将绝缘子串周围检测点电位作为目标函数,应用遗传算法优化模拟电荷的电荷量,可更好地对目标函数进行全局寻优,提高了模拟电荷法的寻优速度、绝缘子串周围电场的计算精度以及绝缘子串中劣质绝缘子诊断的准确度。

基于GSM的电力线路故障监测系统

针对电力线路被盗和断线路故障困难的情况,本文介绍利用微波感应和三相电压转换来对电力线路进行监测和诊断的系统研究方案。该系统采用模块化设计,主要有中央处理器、GSM模块、微波感应模块和电源组成。通过对三相输入电压情况的监测,来完成对电力线路故障检测,并利用GSM模块来进行远程通信。系统能够完成判断故障原因和位置,减少线路被盗事件的发生。该方案提高了故障排除率,对快速恢复供电,减少断电损失,具有较大作用,且监控中心可掌握线路和设备的运行情况。

变电站关键设备工频电场计算的预条件处理GMRES(m)边界元法

在计算大尺度变电站关键设备工频电场时,传统方法效率低、性能差,计算困难。针对常规方法在大尺度工频电场计算中的瓶颈问题,提出了一种提高变电站关键设备三维电场分布计算效率的预条件GMRES(m)边界元法。阐述了预条件GMRES(m)迭代边界元法的基本原理及实现方法,并针对500kV变电站中部分关键设备周围电场分布进行了计算与比较分析。结果表明,预条件GMRES(m)边界元法经过预条件处理电位系数矩阵后,收敛速度快、残值收敛速度快、迭代次数少;在不降低计算精度的前提下,计算时间明显优越于直接迭代法;在满足工程误差和提高计算效率的同时,预条件GMRES(m)边界元法更适合于计算大尺度变电站关键设备的工频电场。

均匀场域中工频电场畸变效应分析

空间电场测量时,因电场传感器探头被引入到测量域中,探头附近的电场将发生畸变,而影响电场测量精度。以球形探头为研究对象,利用分离变量法分析了均匀电场中引起电场畸变的影响因素,具体分析了10kV电压下,球形传感器探头尺寸、电极材质以及测量电极的极间耦合对电场畸变的影响。根据传感器感应电压与电场强度大小成线性关系,利用影响因子矩阵对电场畸变进行了校正分析。分析结果表明,在均匀电场中探头附近和主电极与副电极之间产生较严重的电场畸变,平均畸变率在27%以上;利用影响因子矩阵对电场畸变进行校正后平均误差为4.47%左右。通过对球形探头传感器在均匀场域中的工频电场测量的畸变效应分析,有利于降低畸变对电场测量影响,提高电场测量的精确性。

电场计算的快速多极子预条件高阶边界元法

针对多介质工频电场计算中低阶边界元法及预条件(GMRES)法的计算精度低及计算成本高的不足,在低阶边界元法基础上引入高阶边界元和快速多极子法,提出了一种用于求解三维电场分布的快速多极子预条件GMRES高阶边界元法。建立了三维电场计算高阶边界元模型,阐述了快速多极子预条件GMRES高阶边界元法基本原理和具体实现方法;通过双介质实验模型进行了方法验证,并基于500kV变电站部分关键设备的三维电场计算,表明该方法在电场计算精度及在内存消耗和计算时间上均比预条件GMRES法有明显的优势。最后将计算结果与实际测量值进行了比较,该方法的计算结果与测量值最大相对误差为8.65%,该方法更适合于分析变电站这种大尺度多介质环境下的工频电场分布。

鸭甲肝病毒基因A型和C型双价卵黄抗体的研制与保护效果研究

鸭甲肝病毒（Duck hepatitis A virus,DHAV）是导致雏鸭发生鸭病毒性肝炎的主要病原[1],鸭甲肝病毒包括3种基因型,即基因A型（DHAV-A）、基因B型（DHAV-B）和基因C型（DHAV-C）,分别对应传统血清1型、台湾新型和韩国新型[2],以前在我国的流行毒株主要为基因A型鸭甲肝病毒[3-4],