基于灰色模糊聚类和LS-SVM加工中心的热误差补偿模型

为实现数控机床热误差的补偿,提出了基于灰色综合关联度的灰色-模糊聚类算法和最小二乘支持向量机(LS-SVM)对数控机床热误差元素进行优化建模的方法.该方法通过计算各温度测点和热误差数据间的灰色综合关联度,确定灰色相似矩阵,并利用最大树法,得到基于不同水平的聚类结果形成的谱系图,从而确定关键测温点,再利用最小二乘支持向量机方法构建数控机床热误差补偿模型.以MDV-55立式精密加工中心为实验对象进行建模补偿,结果表明,该方法不仅减少了温度传感器的数量,而且机床的加工精度也得到了显著改善.

基于FCM聚类和RBF神经网络的机床热误差补偿建模

热关键点的选择和热误差建模技术是决定热误差补偿是否有效的关键,对提高数控机床的加工精度至关重要。为了实现对数控机床热误差的补偿控制,文章利用模糊C均值(FCM)聚类方法,对机床上布置的温度测点进行优化筛选,将温度变量从20个减少到4个,然后给出了基于RBF热误差补偿建模方法。通过建模实例表明,文章提出的建模方法,在保证补偿模型精度的同时有效减少了温度测点,降低了变量耦合影响,并提高了补偿模型的鲁棒性。

直流叠加冲击电压时GIS母线闪络特性

GIS母线残余电压和合闸的操作冲击电压共同作用可能会造成GIS母线发生闪络,开展GIS母线有直流电压情况下叠加冲击电压试验,是研究提高GIS母线绝缘水平的必要方法。文中通过搭建直流叠加冲击电压试验回路,研制1100 kV串联550 kV GIS母线试验平台,开展直流叠加雷电或操作冲击电压试验,结果表明:单独±2400 kV雷电冲击电压或单独±1800 kV操作冲击电压作用时,母线均未发生闪络;负极性直流叠加负极性冲击电压作用时,550 kV GIS母线段多次发生闪络,负—负极性叠加比单独冲击电压作用时闪络电压更低,负—负极性叠加的闪络电压比其他极性组合叠加的闪络电压更低,其中-450 kV直流叠加-2400 kV雷电冲击电压时,与单独-2400 kV雷电冲击电压作用时比较,叠加的雷电冲击闪络电压幅值大约下降28.5%。

特高压C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体GIL温度分布

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)中绝缘气体热学特性会影响GIL整体绝缘性能。目前,国内外对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合新型环保气体应用于GIL的研究刚刚起步,其热学特性尚不明确。为此对特高压C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体GIL建立了温度-流体多物理场仿真模型,通过开展现场温升试验对该模型进行了有效性验证,研究了额定电流下GIL内部温度场分布及内部气体密度场、流速场分布,以及不同通流水平下导体和铝合金外壳顶部温升关系,并对比分析了在C_(4)F_(7)N/CO_(2)与SF;两种不同气体下GIL内部温升的差异性。研究结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体GIL内部温度梯度整体大于SF;气体GIL,在后续环保型GIL设计中应关注这一问题;相同通流条件下C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体GIL与SF;气体GIL温度分布差异的主要原因为SF;对流性能优于C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体;探索了C_(4)F_(7)N/CO_(2)GIL外壳顶部温升与GIL中心导体温升间的关系,GIL导–壳温升比例系数为0.482,该系数可应用于后续基于外壳温度的中心导体温度监测系统中。

气体绝缘输电线路用C3F7CN/CO2混合气体与环氧树脂相容性试验

气体绝缘输电线路(GIL)中气体与固体绝缘材料的相容性表现为:两种材料长期接触后导致的绝缘性能变化以及气体成分和固体材料的改变。作为目前有潜力替代SF6的环保绝缘气体,C3F7CN/CO2混合气体与GIL内使用的环氧树脂材料之间的相容性亟待研究,因相容性不良可能引发设备的绝缘故障。该文提出C3F7CN/CO2气体与环氧树脂相容性的评价方法,搭建气固相容性试验平台,在不同温度下进行C3F7CN/CO2与环氧树脂的热加速试验,并设置惰性气体He和SF6作为对照试验组。比较试验前后环氧树脂的介质损耗、沿面闪络电压、表面形貌与气体成分,发现不同试验组中的环氧树脂沿面绝缘性能均未下降;仅当试验温度为160℃时,C3F7CN/CO2中检测出少量的C3F6和C3F7CN三聚体,推测此条件下环氧树脂与C3F7CN发生了化学反应,但并未对环氧树脂的绝缘性能产生影响。试验结果表明,在GIL正常运行条件下,C3F7CN/CO2与环氧树脂具有较好相容性,与SF6与环氧树脂的相容性相当。

液压成形波纹管减薄率的数值模拟研究

厚度减薄率是影响波纹管成形质量的重要参数之一,因此用数值方法模拟研究波纹管液压成形过程的减薄率具有重要意义。比较了四种轴向进给加载路径(台阶形、双线性、单线性和二次曲线)对波纹管减薄率的影响,结果表明:台阶形和二次曲线路径减薄率较大,单线性路径减薄率次之,双线性路径的减薄率最小。在相同的轴向进给位移条件下,波纹管厚度减薄率随着成形压力的升高而增大。如果成形压力与轴向进给之间匹配不合理,会导致波峰处出现明显皱褶的现象。

SF6/N2混合气体1100 kV GIL产品研制及应用

1 100 kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中SF6使用量较大,由于SF6气体具有很大的温室效应,因此,采用SF6/N2混合气体作为绝缘介质以减少SF6气体的使用量具有重要的社会意义。通过研究SF6/N2混合气体的绝缘、温升等特性,提出了适用于1 100 kV GIL的SF6/N2混合气体压力及混合比,研制了1 100 kV GIL样机,并进行了绝缘、温升试验研究,试验结果与仿真一致:混合气体压力不变的条件下,气体的绝缘强度随SF6比例的增加而增大,GIL导体、触指温升随SF6比例的增加而降低,壳体温升与混合气体中SF6比例的关系不大;在相同绝缘耐受场强条件下,SF6/N2混合气体压力与纯SF6气体压力成正相关关系,且混合气体中SF6比例越低,气体压力增加的幅度越大。研制的SF6/N2混合气体绝缘1 100 kV GIL样机通过型式试验及长期带电运行试验,验证了产品长期带电运行的可靠性。

模糊系统结合最小二乘的温升预测方法

针对金具温升过高现象,提出了新的温升预测方法。通过温升试验得到训练数据与测试数据,利用训练数据通过递推最小二乘结合遗传算法的方法对模糊系统进行训练,利用测试数据对训练后的模型进行检验,误差处于合理范围。训练与测试结果说明运用新方法预测金具温升是可行的。通过回归分析对金具温升进行预测,并与新方法进行比较,新方法的预测效果优于传统的回归模型,比较结果体现了新方法在温升预测方面的优势。

GIL三支柱绝缘子沿面电场计算与优化

GIL中三支柱绝缘子是重要的绝缘支撑元件,其绝缘可靠性关乎输电系统的整体安全。本文运用有限元法开展GIL三支柱绝缘子建模和电场分析计算,重点分析电场沿切向分量的计算方法,根据该方法设计出经济可靠的绝缘结构。通过参数扫描法开展绝缘子结构优化设计,为产品研制提供理论依据和设计指导。

GIL柔性设计技术研究

气体绝缘输电线路(GIL)工程线路长,布置形式灵活多样。在管廊内布置时不能承受较大的基础载荷,对管道柔性设计要求较高。开展GIL柔性设计技术研究,综合分析GIL承受内压、重力、热膨胀力等不同载荷作用下的管道应力、变形规律,研究得出GIL伸缩节布置原则,解决GIL的热伸缩补偿及基础载荷控制难题。