热释电传感器对高压线的故障诊断研究

分析了高压输电线在故障点处的温度场分布，并建立了其数学模型，定量地描述了热释电传感器对该温度场的响应，试验证明该结论是正确的。

一种新型的高压线自动跨障行走小车

参照变压输电线上的各种障碍物的结构尺寸，设计了一种新型的高压线路自动跨障行走小车，并分析了其具体结构和工作原理。该车适用于输电线路的自动检测。对减轻目前繁重的线路检测、减少巡线开支具有较高的崐经济和实用价值。

一种新型的高压线自动跨障行走小车

针对电力巡线中的技术难题,参照高压输电线上的各种障碍物的结构尺寸,设计了一种新型的高压线路自动跨障行走小车,并分析了其具体结构和工作原理。该车特别适用于输电线路的自动检测,对减轻繁重的线路检测、减少其巨大的巡线开支具有较高的经济和实用价值。

一种新型的高压线自动跨障行走小车

针对电力巡线中的技术难题，参照高压输电线上的中种障碍物的结构尺寸，设计了一种新型的稿压线路自动跨障行走小车，并分析了其具体结构和工作原理，该车特别适用于输电线路的自动检测，对减轻繁重的线路和检测，减少其巨大的巡线开支具有较高的和实用价值。

架空高压输电线自动爬行机器人的研制

研制了一台沿架空高压输电导线自动爬行和跨越障碍物的机器人。机器人的承重行走采用伞形轮来实现,伞形轮的越障运动由槽凸轮机构控制。机器人的爬行运动采用行程放大机构和抓握机构来实现,爬行的协调运动和抓紧力的自适应控制由集成电液伺服系统实现。机器人可携载检测和通信设备,对输电线路进行巡检作业。

含多间隙副特高压断路器传动机构动力学特性研究

为研究间隙对特高压断路器传动机构动力学特性的影响,利用非线性弹簧-阻尼模型模拟了接触碰撞中的法向力,利用修正的库仑摩擦力模型模拟了接触碰撞中的切向力,建立了该机构含多间隙副的多体动力学模型。运用多体系统动力学软件ADAMS,在特定工况下对传动机构的合闸过程进行了动力学仿真分析。仿真结果表明,运动副间隙对传动机构位移影响较小,但对速度和加速度影响较大,且随着间隙增大,这种影响越显著,机构的运动稳定性越差。

含磨损故障的齿轮传动系统非线性动力学特性

为揭示磨损故障对于齿轮传动系统非线性动态特性的影响,利用Archard和Weber-Banaschek公式分别计算了齿面动态累积磨损量和磨损齿轮对的时变啮合刚度。建立含有非线性齿侧间隙、内部误差激励和含磨损故障的时变啮合刚度的三自由度齿轮传动系统平移-扭转耦合动力学方程。采用变步长Gill积分方法对动力学模型进行了数值仿真分析,以系统的激励频率为分岔参数,计算系统的对应的分岔图;引入GRAM-SCHMIDT方法对系统的Jacobi矩阵进行正交化处理,计算系统的李雅普诺夫指数谱,同时结合Poincaré映射图和功率谱验证了李雅普诺夫指数谱和分岔图计算结果的正确性。通过研究发现了系统内部存在的丰富非线性现象,包括倍周期分岔途径、阵发性途径和多种拟周期通过锁相进入混沌的现象;在系统经由拟周期进入混沌的过程中发现了交替出现的拟周期与锁相现象以及拟周期运动时功率谱分量存在的Farey序列现象。研究结果表明含有磨损故障的齿轮传动系统具有非常复杂的动力学特性,而系统由周期运动进入混沌运动的途径也是丰富多样的。

高速大流量阀控液压缸缓冲优化设计

针对用于1 100 k V特高压断路器中的高速大流量液压缸分闸缓冲制动效果不良这一问题,提出采用系统综合建模的方法,在建立缓冲流量连续方程和运动微分方程的基础上,综合考虑油液密度、动力黏度和体积弹性模量随系统状态的变化,并提出运用CFD(computational fluid dynamics)流场分析法判断缓冲不同阶段的过渡点,同时结合试验测试数据对活塞运动的位移、速度、缓冲压力等动态特性进行对比分析。发现理论计算结果与试验数据差异较大;经过修正的阀控液压缸模型得到的结果与试验基本一致,缓冲压力变化剧烈,其峰值压力高达107.0 MPa,缓冲末速度高达1.75 m/s,会对缓冲套和缸体造成严重的冲击。为有效提升缓冲效果,推导出理想缓冲过程的压力和速度变化规律,给出4种不同柱塞结构的间隙变化模型,并在考虑油液黏性阻尼和可压缩性的条件下,运用阀控缸系统的综合计算模型对不同结构柱塞在初始间隙取不同值时的缓冲效果进行对比分析。研究结果表明:在相同条件下,初始间隙为1.4 mm的圆锥型柱塞的缓冲效果最好,使缓冲峰值压力和末速度降低幅度均超过40%;考虑实际参数的动态变化特性后,理论上最优的抛物线型柱塞的缓冲效果不佳,活塞的末速度较高。

输电导线舞动仿真的虚拟再现技术研究

结合输电导线舞动仿真分析与计算系统的要求,并综合考虑线路工程应用中的实际环境,构建输电导线舞动仿真的虚拟现实再现的总体框架,开发并实现了基于虚拟现实技术的输电线路舞动仿真场景、节点运动轨迹的实时仿真再现场景、舞动全过程振型再现场景,以及节点振幅的全时间历程场景,并对不同防舞装置和不同防舞方案的设计开发了相应的虚拟现实应用界面,具有良好的人机互动,操作简单,使用方便。

设备(系统)故障远程诊断系统的研究与实践

提出了基于网络的设备 (系统 )故障远程诊断系统的基本组成、远程诊断系统的层次结构模式 ,并以输电线路故障诊断系统为例 ,设计了一个基于局域网的有线和无线网络的远程诊断系统 .

输电杆塔载荷安全强度设计仿真研究

在输电杆塔负荷强度优化设计中,为获得输电杆塔载荷安全强度,应用有限元软件建立架空输电杆塔参数化模型,求解获得各节点应力,并综合采用强度储备理论和1-9标度法对杆塔进行安全强度分析。建模过程中充分考虑了各种载荷的影响并对载荷计算中的难点进行分析,包括线路舞动、导地线初始构形、杆塔自重、杆塔覆冰和风载。为进一步验证有限元模型的准确性,将仿真结果与理论计算对比,最大误差为17.8%,产生误差的原因是理论计算采用的力学模型将杆塔简化为对称的平面桁架结构,与杆塔实际结构不符。研究结果表明:在有限元模型的基础上进行安全强度分析是可行的,可为载荷安全强度设计提供科学依据。

输电导线破损故障信号的检测与信号处理

讨论了高压输电导线破损故障的红外检测原理、红外探测器的选择和数据压缩方法；设计了在强干扰环境下信号的提取和处理电路，并给出了时域信号峰峰值邻域基于特征参数综合判据法识别故障的实例。

高压线故障点的温度场分布与检测

在理论上分析了高压输电线在故障点处的温度场分布，并建立了其数学模型；

基于神经网络的模糊系统在电厂风机故障诊断中的应用

设备的故障与征兆之间往往很难找到一一对应关系。本文基于模糊理论,通过对电厂风机的故障机理的研究,提出了基于神经网络的风机模糊诊断模型,并解决了其中的关键技术。

断路器操动机构虚拟样机建模及其故障仿真

为研究弹簧疲劳失效对操动机构运动过程的影响,根据VS1型高压断路器弹簧操动机构分合闸运动原理,对操动机构进行结构简化并建立相应的虚拟样机模型,对比分析仿真结果及断路器主要机械技术参数要求以验证模型的准确性。运用机械系统自动动力学分析软件(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System,ADAMS)仿真分析了合闸弹簧刚度不足时机构的运动情况,仿真结果表明,弹簧刚度严重不足将导致机构合闸困难甚至无法合闸。

基于AMESim的特高压断路器管道系统压力波动

针对特高压断路器管道系统中产生的液压冲击波对操动系统运行的影响,以蓄能器及其管道系统作为研究对象,在分析其压力波动产生机理的基础上,确立了管道子模型的选取原则,应用AMESim软件建立了液压系统的综合仿真模型,对模型进行求解后得到了液压管道的压力波动特性,同时分析了管道长度和内径对压力波动幅度的影响。研究结果表明:现有管道系统的压力波动幅度较大,不利于系统的稳定运行;对管道长度和内径组合进行优化设计后,压力波动的降幅在50%以上。所采用的研究方法对特高压断路器管道系统的优化设计具有参考价值。

覆冰导线气动力参数研究与仿真

偏心覆冰导线在风激励作用下极易发生舞动,对整个供电系统安全运行造成重大危害,而覆冰导线气动力参数则是导线舞动研究的基础。利用风洞试验研究覆冰导线气动力参数成本昂贵,且无法满足我国局部微地形多变、线路复杂的要求。针对上述问题,对不同坡角的微地形进行数值仿真,得到空气特性变化规律。同时根据新月型覆冰特点建立了二维覆冰导线模型和三维覆冰导线模型,对新月形覆冰的气动力参数进行数值仿真,并和风洞试验数据进行对比。结果表明,通过数值仿真可对风洞试验进行参考补充,并得到气动力参数变化趋势与风洞试验结果基本保持一致。同时调整模型,得到阻力系数和升力系数尖峰值随湍流强度的增大而增大。所得到的气动力参数可为覆冰导线舞动研究提供一定的参考。

导线悬挂点高差对覆冰导线舞动及失谐摆防舞的影响

鉴于线路结构及环境因素对导线舞动产生较大影响,以某实际线路为例,建立了导线舞动的数值仿真模型,通过分析和对比数值仿真结果与实际舞动测试结果,验证了仿真模型的可行性,进而仿真计算了悬挂点高差对舞动振幅、频率、最大振幅位置及失谐摆防舞效果的影响,结果可为实际线路的结构设计、舞动预测和防舞设计提供参考。

高压输电线路爆压续接管替代线夹的设计研究

设计研究了一种替代高压输电线爆压续接管的线夹装置.该线夹的主要用途是代替使用时间久远、老化严重的爆压续接管承受导线的张力,防止爆压接管滑脱,产生事故.对线夹装置样品的夹握力及电晕试验表明,该装置500kV以下的电压不会产生电晕;在不损伤导线的条件下,夹握力完全满足导线张力的要求.

基于ADAMS的架空导线非线性振动动态仿真

以MSC .ADAMS为研究平台 ,建立了考虑初始垂度的输电线路的虚拟样机模型 ,分析了架空导线在简谐激励下的非线性振动响应 ,研究表明 ,系统响应包括主振动和次谐波振动