并联电容对真空灭弧室内部电位分布的改善作用

真空灭弧室的绝缘水平是影响其性能和可靠性的一个关键因素。现有研究发现,真空灭弧室放入接地金属外壳内,受对地杂散电容的影响,屏蔽罩电位会出现偏移现象,导致灭弧室绝缘水平下降。针对此问题,该文通过建立真空灭弧室等效电路模型,研究了通过并联电容调整屏蔽罩电位对灭弧室内部电位分布的改善作用,并通过实验测量了真空灭弧室屏蔽罩悬浮电位,验证了并联电容方法的改善作用。研究结果表明,真空灭弧室的杂散电容约为十几pF量级,通过为灭弧室并联百pF量级的电容,可以有效地改善其内部的电位偏移现象。实验中所测量的真空灭弧室在自然状态下,其主屏蔽罩电位约为34%总电压,对该灭弧室并联500 pF电容,可将其主屏蔽罩电位调整至49%总电压。此外,针对具有多级悬浮屏蔽罩结构的真空灭弧室,提出并对比了两种电容并联方案的差异,得到只调整主屏蔽罩电位的电容并联方式是更为理想的选择。

一起110 kV GIS TA接线端子严重气体泄漏故障分析

介绍了某220 kV变电站发生的一起110 kV组合电器TA接线端子严重气体泄漏故障。对故障气室开展现场SF 6检漏仪检测和回气开筒检查。结果表明,由于气室内1根TA内配线挤压在TA接线端子和断路器底板之间,导致底座紧固后受力不均被局部挤压变形,在现场长期运行中,设备震动和高气压作用下出现贯穿性开裂,造成严重气体泄漏故障。分析事故原因,推断是厂家装配工艺不良,未将接线端子的根部用扎带扎紧。结合SF 6气体泄漏故障原因,提出防范措施,提高了设备安全可靠运行水平。

一种可调节多档位的10kV断路器快速分闸操作装置的研制

为降低10 kV断路器分闸操作中的安全风险,文章研究设计一种可调节多档位的10 kV断路器快速分闸操作装置,通过运载小车将装置搭载到指定位置,采用吸附的方式固定到合适的操作位置上,通过可调节多档位力矩及旋转夹头操作启动分闸按钮,从而实现远程遥控分闸操作。该装置具备实时监控功能,设置可视化人机交互界面,使操作更加安全、便捷、高效,避免了人员手动操作来带人身安全风险,提高电网供电可靠性。

快速断路器液压机构用双冗余斥力脱扣装置设计

柔性低频交流输电是输送20 Hz的全新交流输电技术,可有效提升输送的容量、距离及效率,解决海上风电远距离输送、电网安全互联等难题。由于其频率较低,断路器切除短路故障时存在燃弧时间长、能量大等问题,需要结合选相分闸的技术方案。220 kV及以上电压等级的快速断路器常采用双重化继保装置,采用双脱扣方式,其动作时间与单脱扣存在一定的时间差,影响选相分闸的准确性。针对上述问题,该文设计了一种带去磁线圈的双冗余斥力机构,对斥力机构的磁场、机械特性及动作时间差开展了研究。基于磁场的耦合关系提出了采用去磁线圈减小动作时间差的方法,并设计了双冗余斥力机构;建立其数学模型,推导了去磁线圈与斥力线圈间的磁场耦合关系;分析了电容电压、电容容量及去磁线圈匝数等参数对动作时间差的多因素耦合影响规律,获得了最佳设计参数。仿真结果表明,去磁线圈的设计能够有效地减小快速断路器动作时间差。进行了样机制作,实验验证了其可行性,为提升快速断路器选相分闸准确性提供保障。

多策略融合的改进黑猩猩优化算法

针对黑猩猩优化算法存在迭代速度慢、精度不高及初始化分布不均匀等问题,提出一种融合多策略的改进黑猩猩优化算法。采用改进的Sine混沌映射初始化种群,解决种群边界聚集分布问题,引入考虑线性权重系数、自适应加速因子的粒子群思想,配合改进的非线性收敛因子平衡算法的全局搜索能力,加快算法收敛,提高收敛精度。引入自适应水波因子改进麻雀精英突变和Bernoulli混沌映射策略,提高个体跳出局部最优的能力。利用22个基准测试函数进行迭代分析求解和Wilcoxon秩和统计检验,得出所提算法迭代速度更快、精度更高、跳出局部最优能力更强。将所提算法应用到工程实例中,进一步验证算法处理现实优化问题的优越性。

塑壳断路器的漏电保护功能研究

作为电力保护设备,塑壳断路器的漏电保护功能在确保电路安全中发挥关键作用。本研究简述塑壳断路器的基本原理,重点分析其在漏电检测和自动断电中的应用,通过探讨当前技术的不足,特别是在复杂环境中的灵敏度和误动作问题,提出优化改进方向。研究建议通过智能传感器和数字化技术提升断路器的漏电保护性能,增强其可靠性和反应速度,从而进一步提高电力系统的安全性和稳定性。

基于改进FastICA 和多特征融合的10 kV 断路器机械故障声纹诊断方法

针对基于声纹特征的10 kV断路器机械故障模型易受环境噪声影响,识别准确率低,识别时间过长的问题,提出了一种基于改进FastICA和Bi-LSTM多特征混合的10 kV断路器机械故障声纹诊断方法。首先,采用皮尔逊系数对FastICA算法进行改进,利用改进的FastICA算法对采集的声音进行噪声分离,提取纯净的10 kV断路器状态声纹信号;然后,通过傅里叶变换分析10 kV断路器各种状态下频域信息,依据分析结果选取合适的时域、频域、声学特征,并通过差异度分析,选取贡献度大的特征构成一维混合特征;最后,将混合特征作为诊断依据,建立基于Bi-LSTM的故障分类模型。结果表明,该方法能够有效识别出10 kV断路器常见的8种机械故障和正常分合闸,识别准确率可达99.3%,满足电网对电气设备故障诊断的准确性要求。

固态断路器多IGBT串联混合均压电路设计

固态断路器需多IGBT串联切断短路故障电流,针对多IGBT存在电压分配不均、局部电压过高、损耗大等问题,提出一种混合式均压控制电路拓扑结构。分析固态断路器多IGBT均压影响因素,研究均压拓扑性能。优化缓冲电路结构,改进充放电型缓冲电路,减小损耗;引入双阈值钳位控制电路,改善IGBT过电压;提出被动均压与辅助反馈主动均压结合的混合均压控制策略,加快响应速度,实现均压动态自适应调节。制作样机,进行固态断路器设计拓扑和控制的仿真及实验验证,结果表明:混合式均压控制电路可减小IGBT电路超调量,具备更强的抑制过电压能力,提升响应速度。

基于I-GWO改进RF的开关柜状态诊断算法

针对当前大规模同类开关柜设备评价效率低、误报率高的问题,提出了一种基于优化灰狼算子(I-GWO)改进随机森林(RF)的智能诊断模型。首先,构建了同类开关柜设备状态评价指标体系;然后,采用优化灰狼算子对随机森林模型的关键参数进行寻优,并利用佳点集理论对优化灰狼算子的初始种群进行优化;最后,为实现降维分析,采用Pearson分析法进行特征的相关性分析及优选。案例分析表明,本文提出的模型可实现开关柜状态的智能高效诊断,准确率和召回率均较高,优于传统的机器学习算法。

基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器

混合式直流断路器作为柔性直流输电系统故障线路选择性快速隔离的主流技术路线,是最大程度地保障柔性直流输电系统健全和持续可靠运行的关键装备。然而,当前各类混合式直流断路器存在造价高昂的共性问题,如何提出混合式直流断路器优化拓扑,有效地降低直流断路器研制成本是改进直流开断技术的出发点和落脚点。在融合反向电流注入、故障电流转移负压构建和电压幅值可控快速提升等原理的基础上,该文提出一种基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器,通过可控振荡负压单元和反向电流注入辅助实现了故障电流的快速阻断。首先,研究了故障反向电流注入熄弧、电流转移负压构建和电压幅值可控快速提升等基本原理;其次,在此基础上提出基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器拓扑,并详细阐述了其工作原理;然后,研究了所提混合式直流断路器关键元件选型方法;最后,基于PSCAD/EMTDC对所提混合式直流断路器的有效性和适用性进行了仿真验证。

基于定子电流和电磁转矩双信号融合的齿轮故障智能诊断

在电机驱动的齿轮传动系统中,电机本体具有传感器的特性,因此可以通过电机的定子电流、电磁转矩信号来进行齿轮故障分析,由于受转速和负载转矩的影响,使得故障诊断结果的准确率较低。针对此问题,提出一种基于双信号融合与反向传播神经网络相结合的齿轮故障诊断方法。对电机齿轮传动系统一体化建模,进行电机齿轮传动系统联合仿真。对齿轮的不同故障进行模拟,得到电机侧定子电流和电磁转矩的故障信号,采用双树复小波变换来分析齿轮故障频段信号,提取故障特征量,建立了丰富的齿轮故障样本库。搭建反向传播神经网络并提出改进的自适应学习率算法,实现了对齿轮断齿、磨损故障的精确分类。为了验证所提方法的有效性,搭建齿轮故障试验平台,对相应齿轮故障进行诊断。结果表明,所提方法能够在不同转速和负载转矩条件下准确辨识齿轮的故障类型,相较于只采用定子电流和电磁转矩中一种信号对齿轮进行故障诊断,该方法准确率更高。

真空断路器在开关柜中的应用及其机电开发研究

开关柜在电网中起着关键的控制和保护作用,而真空断路器作为其内部的关键组件,其性能直接影响到整个电网系统的安全和稳定。针对真空断路器在开关柜中的应用,本研究进行了深入辨析,包括其设计标准,应用环境以及机械系统等方面的内容。并且在此基础上,利用现代机电技术, 对真空断路器的开发和改进进行了系列研究。研究发现,真空断路器作为开关柜中的重要组成部分,具有出色的机械寿命,冲击负载小,线路短路电流保护及机械寿命等方面的优点。同时,利用机电技术对真空断路器结构改进及性能进一步提升,使其遥控功能、智能化程度及更高的短路电流保护性能得到显著增强,提供了切实可行的方法来提高现代电力系统的安全稳定运作。以上研究对真空断路器的设计与制造,以及其在电力系统中的应用具有重要的理论价值与实际意义。

高压断路器的电寿命延长策略研究

高压断路器在电力系统中扮演着至关重要的角色,其电寿命的延长对全球电力产业具有重大意义。然而,当前高压断路器的使用寿命受限于其频繁开关操作导致的磨损和老化。研究表明,延长断路器电寿命的主要挑战包括材料耐久性不足、设计结构不合理及维护技术滞后等问题。本研究旨在通过系统性分析高压断路器的失效模式和影响因素,提出一系列创新性的电寿命延长策略。这些策略包括改进材料选择、优化设计结构以及引入先进的智能监测与维护技术,与现有研究相比,更注重整体系统集成与性能提升。

隔离开关在机电领域中的重要性及应用前景探讨

现代机电设备一旦投入生产和使用,隔离开关就成为不可或缺的一部分。它不仅能保证设备和电路平稳运行,还在维修或出现故障时切断电源,保障人员安全。本文首先分析了隔离开关的工作原理,通过深入解析其功能和重要性。在实际使用中,有时因为操作不对劲,设备受到损害,也有隔离开关自身的耐用性问题。我们也来看看一些解决方案。最后,根据当前的科技发展趋势和市场需求,本文展望了隔离开关在未来机电设备中的应用前景,包括如何利用现代科技提升隔离开关的作用效率,如何改进隔离开关的设计以增强其耐用性等。结果 显示,隔离开关在机电领域中的应用将更加广泛,其技术改进和创新将极大地推动该领域的发展。

基于按钮开关的自锁按钮设计与应用研究

基于按钮开关的自锁设计与应用在重要设备和系统的控制上扮演着关键的角色,一款新式自锁按钮诞生了,旨在挖掘它在实际运用中的性能与收益,将设计理念与模型建设联系在一起,借由自锁钮扣启动机制的深度分析,采用物理和数学的方法,实践部分展示,已成功打造了这类新型自锁钮扣,并在众多场景中进行了实验测试。相对于传统的和平钮扣,自锁钮扣在操作界面的简洁,反应速度,耐用度等方面都有优越的表现,提供了质的飞跃,提升了工作效率,同时大幅度降低误操作的可能性。特别是在操作精确和稳定性要求高的环境如高精密设备操作,安全系统等,它的性能更是出类拔萃。总结而言,本研究所设计的自锁按钮不仅性能优越,而且对提高操作便利性和设备运行稳定性有显著的增效作用。未来,自锁按钮也将对推动相关领域的传统操作方式的改革,甚至在一定程度上改善设备的运行效率和安全性有积极的推动效应。

基于数字式柱上断路器的线损计量及接地检测功能研发

本研究致力于开发实现线损计量和高阻接地故障检测功能的新型数字式柱上断路器自动化成套设备,适用于10 kV架空线路。通过对高压电容取电单元、数字化高精度电子式传感器、低功耗模组化智能终端的研究,旨在提高设备的运行效率,提高设备的安全性能,是我国目前最大检测结果显示,该设备在金凤区丰登镇试点成功应用,具有测量线损的高精度功能和检测高阻接地故障5000Ω以上的能力。

机电一体化设备故障智能诊断技术探讨

机电一体化设备的复杂性和高效能让它在各行各业大显身手,但随之而来的故障诊断问题却常常让人头疼。为了克服这个难题,研究人员开始运用智能诊断技术仔细研究设备出现故障的各种情况。容易发生的常见故障类型,是因为设备磨损或是操作不当,在这篇文章里都有详细探讨。研究团队还开发了一种依托人工智能的故障诊断模型,从模型的结构搭建、参数挑选到训练和验证的整个过程都进行了深入解析。我们可以看到,这种智能诊断技术在识别和分析故障方面表现得相当出色,不仅提升了诊断效率,还提高了准确性,让故障不再成为设备高效运行的阻碍。最后,针对人工智能诊断技术的优势和局限进行深度讨论, 并就未来的研究方向提出了建设性意见。研究结果不仅对于机电设备的故障诊断有重要的参考价值,也为智能系统及人工智能的进一步发展提供了重要思路。

低压直流配电系统的断路器保护分析

随着分布式能源、储能设备和电动汽车等的广泛应用,低压直流配电系统兴趣日益增强。然而,低压直流配电系统暴露出许多新的问题和挑战,其中一个重要的问题是电弧控制和断路器的保护。本研究针对低压直流配电系统的断路器保护进行了深入的理论分析和实验研究。通过构建理论模型,对低压直流断路器的工作原理进行了详尽的讨论,并提出了一种新的电弧消除方案。通过对比分析,得出该方案能有效增强低压直流断路器的开断能力,降低系统的损耗,提升系统的运行效率。研究也表明,断路器在低压直流配电系统中的保护和控制对于提高系统的稳定性和继电保护的有效性至关重要。此外,还通过仿真和实验验证了该方案的可行性。该研究为低压直流配电系统的断路器设计和应用提供了重要的理论依据和参考。

抽屉断路器触头组的电磁兼容性研究

电气设备中由于存在大量电气与电磁活动,可能会导致电磁环境的复杂性和恶劣性,而抽屉断路器作为一种重要的电气设备,其触头组的电磁兼容性显得尤为重要。本篇论究所聚焦的,即为这个主题,选择了建立电磁场模型进行模拟和实验检验的方式进行研究。初步的发现是,若能在抽屉断路器接触组的结构设计与材质上做出提升,就可以有效的提高设备的抗干扰力和稳定性,进而减轻电磁辐射对设备的影响,从而提高电气设备整体的电磁兼容性。进一步研究发现,对抽屉断路器触头组的电源电压、电流、工作频率等多种操作条件进行综合考虑和合理设计,可以有效避免电磁环境的复杂性和恶劣性对其的影响,从而保证电气设备的安全稳定运行。最后,基于实验结果与现有理论的对比分析,本研究所得到的结果已经在一些实际电力系统中得到了初步验证与应用,对于电力设备的电磁环境优化以及电气设备的设计与运行提供了新的理论支持与实践参考。

机电一体化电梯系统中的波形弹簧优化设计

关于电梯系统的安全与舒适性,社会与工业界都投入了大量的注意力。特别是波形弹簧,作为电梯中关键的机电一体化部件,其设计优化对于电梯的运行性能有着极其重要的影响。这篇讨论的重心,就是针对电梯系统中的波形弹簧进行优化设计的研究。用有限元分析法,对波形弹簧的力学性能做一个详尽的分析和研究;遗传算法则被用来优化电梯系统中的弹簧尺寸,寻找最佳的设计参数。模拟测试的结果体现了优化后的波形弹簧的优良性能:它能有效的缓解电梯在运动过程中的冲击力,同时在保障运行的安全和舒适性的基础上,提高了电梯的运行效率。此外,研究结果还指出,优化后的波形弹簧还能延长电梯的使用寿命,降低系统的故障率,提供了高效便捷的电梯运行解决方案。这一研究,不仅对机电一体化电梯中的弹簧优化设计理论有重要的价值,也为相关工业界提供了实用的参考和依据。