基于变压器模型的可控电抗器电磁特性统一性研究

可控电抗器作为一种基于磁控原理的无功补偿装置,其电磁特性直接关系整个设备的参数设计与运行性能。文章以变压器模型为载体,通过改变其负载侧激励对不同工况下不同类型可控电抗器进行原理性模拟,从而对可控电抗器电磁特性统一性进行研究。建立变压器模型的电磁网络模型,推导各求解单元磁通及绕组电流计算通式,得出不同负载激励下绕组电流波形和电磁特性曲线,并采用有限元法作以验证,进而对复杂工况下交流磁化和交直流叠加磁化下可控电抗器的电磁特性进行分析。结果显示,基于电磁网络模型的各复杂工况下变压器模型绕组电流与磁通的计算结果与有限元计算结果具有良好一致性;交流助磁式可控电抗器可通过控制侧短路的方式来改变主磁路等效磁导率,直流压源和流源均可实现直流助磁式可控电抗器的直流励磁;不同工作机理可控电抗器在不同工况下运行于铁芯的不同磁化阶段。文章关于可控电抗器电磁特性的分析更加基础,适用于所有基于磁控原理的可控电抗器,能够为深入理解可控电抗器及可控电抗器的结构设计与优化提供一定帮助。

基于生态课堂的课程思政教学改革探索与实践——以《电工技术应用》课程为例

坚持以立德树人为根本任务,是教育工作者的责任与目标。本文以铁道供电技术专业的专业基础课《电工技术应用》为基础,深入挖掘新冠疫情时抗疫工作中的先进精神,基于生态课堂的理念,通过混合式教学的方式,进行以学生为中心的课程思政教学改革探索和实践。希望能够为推进课程思政教学改革和课程思政建设提供一定的参考。

铁道供电技术专业教师教学能力建设研究

在高水平教师教学创新团队建设背景下,专业教师教学能力建设是教学创新团队建设的重要内容。分析铁道供电技术专业教师教学能力建设背景与基础,确立铁道供电技术专业教师教学能力建设目标,明确教师教学能力建设内容以及采取的主要建设方法,通过专业教师教学能力建设,建成一支“双师+双语”的国际化铁道供电技术专业教师队伍,为教师教学能力建设探索路径。

变压器式可控电抗器的新型磁集成结构分析

目前,磁集成变压器式可控电抗器（CRT）存在结构复杂、工艺制作要求高和维护困难等缺点。为此,基于磁集成技术,提出了一种新型磁集成CRT本体结构,即双控制绕组基本单元磁集成CRT;在忽略绕组漏抗与线阻的条件下,建立双控制绕组基本单元磁集成CRT的等效磁路模型与等效电路模型,并据此进行磁通和电流的定量分析及计算式推导;基于场路耦合的有限元分析（FEM）,对不同负载时铁芯中的磁场分布和各绕组电流进行仿真,并计算控制绕组容量利用率。算例结果表明,双控制绕组基本单元磁集成CRT在满足高阻抗、弱耦合的基本设计原则的同时,能够实现从空载到满载的平滑过渡,提高了绕组容量利用率,减少了独立基本单元的个数,简化了磁集成CRT的结构。

磁集成结构变压器式可控电抗器的对比分析及设计

通过对比分析现有阵列式结构、多导磁材料结构、分裂式结构和多基本独立单元结构的磁集成变压器式可控电抗器(CRT)的结构特点,提出了多控制绕组基本单元磁集成CRT的结构设计原则。根据该设计原则,提出了一种新型磁集成CRT,即双控制绕组基本单元磁集成CRT。同时,为了说明这种新型磁集成CRT的优越性,将其与现有磁集成CRT在体积、重量、结构复杂度等方面进行对比分析。结果表明,双控制绕组基本单元磁集成CRT不仅能够满足CRT"高阻抗"与"弱耦合"的设计要求,而且具有体积小、重量轻和结构简单等明显优势。

变压器式可控电抗器损耗与温升计算

变压器式可控电抗器(CRT)的损耗计算和温升特性研究对CRT的优化设计至关重要。本文基于CRT的两种代表性结构,即同心式CRT和分裂式磁集成CRT,对其损耗和温升进行分析。在已知工作绕组电压的情况下,采用场路耦合法准确计算绕组电流;利用有限元法和解析公式法分别对CRT的铁心损耗和绕组损耗进行计算,以验证有限元仿真结果的正确性;针对两种结构的CRT设计算例,将额定容量下所得损耗作为温度场的激励得到各部件温升分布情况,以对CRT铁心和绕组进行传热分析。本文所采用的方法和所得的结果为CRT的设计和优化提供了一定的理论指导。

基于磁路的变压器式可控电抗器漏磁场计算

基于CRT的顺次单支路调节模式,采用磁路计算方法推导了不同负载下CRT的磁场计算通式。进行了算例分析,并与场路耦合的有限元计算结果进行了对比。

虚拟仿真平台下过程性考核N+1评价体系的探索与实践--以“牵引变电所运行及维护”为例

随着国家对职业教育的愈加重视和高速铁路的快速发展,如何高效培养适应社会需求的高素质人才是高职院校面临的首要任务。将虚拟仿真技术引入职业教育中,以“牵引变电所运行及维护”课程为例,模拟牵引变电所的实际运行情况,构建过程性考核N+1评价体系,并在教学过程中实施了该评价体系,通过对参与该评价体系的学生进行调查问卷分析,说明该评价体系可行且有效。

“高速铁路供电”课程教学改革

"高速铁路供电"是铁道供电技术专业的一门专业拓展课,是学生学习完普速铁路供电系统基本知识后,对高速铁路供电系统的拓展学习。课程根据高速铁路供电系统实际划分教学情境,设计教学任务,进行教学实践。通过理实一体项目化教学实践,为铁道供电技术专业相关课程的改革积累经验。

《地铁供电》课程教学改革与实践

《地铁供电》是铁道供电技术专业的拓展课,主要目的是通过学习让学生掌握地铁供电系统基本知识,掌握从事地铁供电系统相关工作最基本技能。地铁供电系统相关岗位是铁道供电技术专业毕业生就业的拓展岗位,本文针对地铁供电系统岗位划分教学情境,设计教学任务,进行教学实践。通过理实一体项目化教学实践,为铁道供电技术专业相关课程的改革积累经验。

变压器式可控电抗器的场路耦合磁场分析

变压器式可控电抗器(Controllable Reactor of Transformer type,CRT)作为一种用于无功功率补偿的新型电磁设备,其磁场的强弱与分布关系到设备的容量与结构设计,从而影响着设备的基本参数和运行特性。基于有限元分析软件建立同心式CRT的二维有限元模型,通过外电路编辑器建立CRT的外电路模型,将二者进行场路耦合的联合仿真以对顺次单支路调节模式下CRT运行在空载、半载、额定负载时的磁场分布情况进行分析。结果显示,随着负载变化,CRT铁心中的磁通逐渐地向空气中转移;负载的增大使空气中的漏磁场增大,其分布在相邻两绕组之间,且主要集中于工作绕组与相邻控制绕组间的空气中。

基于有限元的新型磁集成CRT损耗计算

随着人们对能源紧缺和环境问题的日益关注,损耗大小成为影响电磁设备设计与优化的重要因素之一。本文以新型磁集成CRT为研究对象,分析与计算其损耗。基于解析法,分析新型磁集成CRT的损耗计算原理,推导其损耗计算公式;基于有限元法,建立新型磁集成CRT的场路耦合有限元模型,对其进行仿真与损耗计算;最后,分析比较二者的损耗计算结果,来说明两种方法计算结果的一致性,并得出结论。本文采用的方法与计算结果对磁集成CRT的结构设计和参数优化具有一定的理论指导意义。

三相可逆电子负载装置主电路数学模型建立

建立了三相可逆电子负载装置主电路数学模型。分析并正确地控制电路首要一点就需要建立合适的主电路数学模型,建立三相电子负荷模拟装置在三相静止对称abc坐标系主电路的数学模型,并导出主电路在两相旋转dq0坐标系下的控制模型,为进一步研究三相电子负载装置奠定基础。

电气化铁路电能质量综合治理实验平台设计

为提高电气化铁路牵引供电系统的电能质量,设计电气化铁路电能质量综合治理实验平台,节省了大量的人力物力并提高了科研人员的研究效率。由于多种电能质量治理设备均以PWM变流器结构为基础,据此论文在分析当前电气化铁路电能质量治理设备实验功能需求的基础上,结合多种电力电子实验拓扑结构及控制方式的联系与区别,对其总体结构和主电路进行设计,给出了实验模式转换的原理和方法,并搭建软硬件实验平台进行功能验证。实验结果证明了所设计电气化铁路电能质量综合治理实验平台的正确性和有效性。

针对微弱表面肌电信号的采集电路设计

表面肌电信号频率低、极易受干扰,针对此设计基于高阶滤波的信号采集电路。为避免噪声被过度放大而造成信号淹没,电路采用两级放大方案。带通滤波部分采用两组5阶Sallen-Key,以奇次在前、偶次在后的顺序级联,避免输出信号中混入高频泄露信号,且阻带下降速度达-100 dB/dec。此外,陷波器部分设置可调电位器,灵活调整品质因数(Q值),以获得最佳采集效果。结果表明,该电路可实现高达60 dB的放大增益,可有效提取20~500 Hz之间的有用信号,同时很好地抑制50 Hz工频干扰,具有良好的抗噪声性能。

基于ANSYS的电磁场分析

ANSYS EM Suit是一款集成度很高的有限元仿真分析软件,本文对其电磁场仿真过程进行了介绍,并以同心式CRT为例,对其电磁场仿真分析进行说明,希望能为电磁设备的电磁场仿真提供一定的指导。

基于Jiles-Atherton逆模型的磁阀式可控电抗器特性计算

在分析计算磁阀式可控电抗器(MCR)的特性时,必须考虑交、直流共同激励和铁芯磁路各部分磁化状态不同的特点。提出了基于Jiles-Atherton逆模型的MCR等效磁化特性模型,该模型考虑了磁滞、直流偏磁和小截面磁阀等因素对磁化特性的影响,适用于不同结构参数下的MCR;基于等效磁化特性模型提出了MCR电流特性、控制特性和损耗特性的计算公式和方法;针对一个MCR样机进行了理论计算和实验测量,同时与基于理想小斜率模型的计算结果进行了对比。结果表明,提出的MCR等效磁化特性模型及其电流特性、控制特性和损耗特性计算方法是正确有效的,对MCR的工程设计计算有一定的参考和指导意义。

基于微电网的高铁AT所配电设备新型供电方法

近年来,高速铁路的迅猛发展使其成为一个重要的电力用户,然而,高铁AT所配电设备的供电存在缺陷和问题。针对高铁AT所配电设备供电的问题,提出利用微电网技术向高铁AT所配电设备供电的构想。根据高铁AT所特性与微电网的特点,分析将两者结合的可行性、必要性及重要性。同时,提出微电网向高铁AT所配电设备供电的方案,给出微电网的结构、控制策略。运用Matlab/Simulink软件仿真基于对等控制的高铁AT所内微电网孤岛负荷变换和运行方式切换的状况,检验供电方案的可行性及控制方法的正确性。最后通过比较微电网配电与传统配电方案,分析微电网供电的众多优势,得出在实际应用中具有重要意义的结论。

变电站智能照明监控系统的设计

远程照明智能监控系统是对现有综合自动化变电站“四遥”功能的进一步补充。依据变电站现场的照明需求,提出智能照明的解决方案,并详细论述了方案的基本结构、实现原理和实现方法。根据系统的硬件需求,设计了智能照明控制器,描述了其硬件原理和软件流程。将方案应用于变电站现场照明环境中,测试表明系统提高了变电站照明功能的智能性,对实现节能减排具有重要意义。

变压器式可控电抗器晶闸管阀组参数计算与结构设计

晶闸管阀组是保证变压器式可控电抗器(CRT)能够正常工作的核心组成,对其结构研究也是CRT结构设计和制造的关键。论文首先基于CRT等效电路,计算CRT阀组的电压和电流,确定描述阀组结构的两个参数(并联级数和串联级数),并分析其影响因素;基于此提出以晶闸管阀组电流为自由量并赋以确定值来对CRT阀组结构进行设计,并给出设计过程。最后,在算例中,应用本文提出的设计阀组结构的方法,结合不同工作模式,计算CRT每级阀组对应的两个结构参数,并对比分析。结果说明:论文提出的以晶闸管阀组电流为自由量并赋以确定值来设计阀组结构的方法较为合理。在满足谐波要求的条件下,每级阀组结构的串联级数与工作模式、控制绕组级数和电流等因素有较大关系,并联级数与以上因素无关,只取决于给定的阀组电流大小。