基于随机森林的发电机定子线棒局部放电图谱特征识别方法

发电机定子线棒局部放电的在线监测和故障诊断对于电机故障预警、故障定位和指导机组检修有重要意义。目前存在部分不同类型局部放电相似度高,模式识别方法计算时间过长的问题,需要高精度和高效的识别方法,为此提出一种基于随机森林的定子线棒局部放电识别方法。制备了6种类型定子线棒,用特高频天线检测局部放电信号,基于相位分布局部放电(PRPD)图谱比对,提出参数幅值不对称度。基于随机森林方法识别缺陷类型,计算特征重要性,选择有效特征。最后,可视化特征相似度,与传统反向传播(BP)神经网络方法对比,验证有效性。结果表明:随机森林算法可以有效识别人工缺陷定子线棒局部放电,总体识别正确率达到93.33%。筛选半数特征后,随机森林比BP神经网络的准确率提高了10.83%,特征选择对随机森林的准确率影响很小,但识别效率大幅提高。随机森林在少量特征时识别准确率、计算时间都明显优于神经网络。幅值不对称度参数的重要性排在全部特征前1/3,具有推广价值。

高海拔高速运行高铁车顶绝缘子风压分布及海拔修正

车顶绝缘子是高铁动车组列车重要的组成部件,高海拔地区运行中车顶绝缘子在高速气流作用下周围风压分布形成负压区导致其综合气压远低于实际海拔对应的气压进而影响车顶绝缘子电气性能。该文基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),建立仿真模型,分析高速气流作用下车顶绝缘子周围风压分布特性及影响因素,并提出高海拔高速气流综合作用下车顶绝缘子电气强度修正方法。结果表明:车顶绝缘子的风压低值分布在侧风面伞裙根部(大伞在下表面根部,小伞在上表面根部);迎风面风压、背风面和侧风面风压的绝对值都随风速的增大呈指数增长,且海拔越低,增长越快;攻角为80°左右时将形成更明显的低压区;海拔4000m、运行速度为360km/h综合作用下车顶绝缘子形成负压相当于4599米海拔对应的气压,车顶绝缘子外绝缘修正应予以考虑。

高原地区隧道净空绝缘间隙修正

高原地区雷害频繁,电气外绝缘性能降低。修建高原铁路隧道需要对隧道净空绝缘间隙进行修正,其中隧道-架空接触网气隙间距是确定隧道净空间隙的重要依据,雷电冲击放电电压是确定该气隙最小间距的控制因素。国内外现有高海拔修正系列标准均不适用于3000 m以上地区,考虑放电基本特性和原理,在人工气候实验室搭建铁路隧道的典型结构,并模拟高原地区气候特点,研究300~700 mm 5个短间隙在243~4000 m 5个海拔条件下的正、负极性雷电冲击放电特性。基于大气实际参数提出了3种隧道净空绝缘间隙修正方法,建议在2、3、4 km海拔处分别按照340、390、440 mm进行隧道-架空接触网绝缘间隙修正,从而确定最小隧道净空高度。该方法可为高海拔地区铁路的电气化设计和改造提供指导,具有工程应用意义。

垭口微地形下档内线路不均匀覆冰研究

明确垭口地形因子对垭口输电线路覆冰的影响规律,对山区输电线路的差异化防冰非常关键。该文基于水文分析中反地形理论提出山腰垭口,建立垭口风场数值模型,并通过风洞实验验证该模型。依据垭口风场分布,选定3类垭口线路的架设路径,得出垭口线路的风速区间。将初始状态下导线单次覆冰冰层厚度不得超过线径的7%作为覆冰步长取值依据,循环计算流场、粒子传输模型、热力学方程得出线路风速区间内导线的覆冰情况,进而得出垭口线路的冰荷载曲线,山腰、山脉、双山垭口线路冰荷载曲线在弧垂区分别出现了弯折、下行、下凹的走势。通过野外垭口线路自然覆冰实验,验证了覆冰计算的有效性,证实横跨垭口线路的不均匀覆冰性,不均匀覆冰规律与计算冰荷载曲线类似。计算不同地形因子组合下3类垭口的冰荷载曲线,并提出最大应力比概念,作为评判覆冰所引起线路事故可能性的标准,量化了不同垭口地形因子与线路最大应力比之间的关系。

新工科背景下土木工程人才培养模式改革探讨

受我国经济新常态的影响,建筑业已经从之前的高速增长变成了现在的中低速发展,为了顺应经济新常态,产业结构的转型刻不容缓,同时对土木工程人才培养提出新工科要求,除了对基础理论知识的要求外对于学生的工程素质、实践能力、创新能力、善于发现并熟练解决问题的能力也尤为看重,目的是使其成为合格的工程应用型人才。本文分析了目前土木工程人才培养中的不足,包括教学以填鸭式为主,教育理念落后,理论与实践结合不足,学生学习目的不明确,学校课程内容相对落后,无法紧跟时代发展,学生缺乏创新能力等。针对此提出了采用OBE理念修订人才培养方案,采用逆向思维革新教育理念,明确培养目标,提升学生创新思维能力和实践技能,增强学生综合素质,加强教师队伍建设,改善课程内容紧跟时代发展以及与相关企业合作建设实训基地的改革建议,对当前新工科背景下土木工程人才培养模式进行改革。

新工科背景下基于“厚基础强实践”的土木工程专业教学改革

新工科背景下,为了适应国家和社会的发展进程,普通高校迫切需要对土木工程专业人才培养方案进行改革。本文总结了新工科背景下土木工程专业教学改革的必要性,概括了“厚基础强实践”的教学改革理念,并提出了基于“厚基础强实践”理念的教学改革策略,重点把握课程体系的优化、教学模式的转变、教学质量的把控,旨在为新工科背景下应用型本科院校的土木工程专业的人才培养和建设提供参考。

输电线路单导线覆冰形状对直流大电流融冰时间的影响

直流大电流融冰是输电线路冰灾防御的有效手段。根据实际运行条件下输电线路单导线覆冰形状在导线各处不一的情况,计算分析单导线圆形覆冰和翼形覆冰的直流大电流融冰时间。计算结果表明,翼形冰融冰时间仅为圆形冰融冰时间的10%左右。在重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外观测研究站对LGJ—300/50和LGJ—400/35两种型号单导线进行直流大电流融冰实验。实验结果表明:LGJ—300/50导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的10.6%,LGJ—400/35导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的8.3%。基于此,该文提出抑制导线形成圆形冰促使其生长为翼形冰可降低直流大电流融冰时间,减少融冰能量消耗。

输电线路单导线自由扭转覆冰动态仿真研究

输电线路冰灾长期威胁电网安全稳定运行,结合输电线路实际覆冰情况,建立准确的输电线路覆冰增长模型对电网冰灾防御具有重要意义。但现有的输电线路覆冰增长模型多忽略了输电线路自由扭转覆冰过程。该文基于野外自然环境下输电线路单导线自由扭转覆冰的观测结果,建立了反映导线自由扭转覆冰动态过程的仿真分析模型。在重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站开展GJ50导线自由扭转覆冰实验,将实验结果与数值仿真结果进行对比分析。结果表明:导线扭转角度和单位覆冰质量沿单导线中心点对称分布;仿真获得的导线覆冰形状与实际情况吻合;导线扭转角度和单位覆冰质量仿真值与测量值误差平均值均在10%以内。

冰面放电的纹影图像处理及折射率场重建方法

相比于电流、电压等传统测量方法,利用纹影技术拍摄得到的冰面局部电弧等放电的图像更加直观,其图像处理和折射率场重建是定量分析放电的几何尺寸、密度、粒子分布等物理特性的基础。从放电通道的光偏折特性出发,介绍了利用纹影成像技术测量放电通道的原理;提出了一套覆冰表面放电通道的图像处理和折射率场数值重建方法,通过数值实验验证了算法准确性。实测结果表明,所设计的纹影系统空间分辨率为10~100μm/像素可调、时间分辨率为1~38.45μs可调;提出的折射率场重建方法具有较高精度,能够有效得到冰面局部电弧形成过程中各个放电阶段的折射率场。

高速铁路路堤对环境振动的影响研究

为研究高速铁路路堤填高、坡率对环境振动的影响,在京张高速铁路路基段附近开展现场实测,研究其环境振动的传播衰减规律。基于现场实测结果利用FLAC3D建立数值仿真模型,数值分析结果与实测值吻合良好,验证模型的合理性,并进行路堤填高、坡率对环境振动影响的分析。结果表明:现场实测振级幅值均小于63 dB,整体而言测点振级随着测点与线路外轨距离的增加逐渐减小;当路堤高度为1 m时,相对于路堤高度为0 m测点在距铁路线距离60 m范围以内振级出现反弹放大的现象;当路堤高度大于2 m时,相对于路堤高度为0 m对环境振动的影响大;因此,建议路堤高度在设定时不小于2 m;当边坡直立时地表振动最小;当坡率大于0时,相对于边坡直立时对环境振动的影响大;因此,建议采用U型槽结构路堤,其对环境振动的影响较小。

干湿循环作用下掺铁尾矿砂水泥土耐久性研究

为了探究掺铁尾矿砂水泥土在特殊环境条件下的耐久性,对掺铁尾矿砂水泥土进行了干湿循环试验,并与相同条件下素水泥土进行了对比。通过干湿循环试验研究发现,高掺量水泥强度损失较低。铁尾矿砂的掺入会延缓水泥土受干湿循环次数增加所产生的强度损失,但随着干湿循环次数增加其强度损失与素水泥土逐渐接近,干湿循环导致的铁尾矿砂水泥土强度降低主要表现在黏聚力大幅下降,内摩擦角变化较小。利用极限偏应力(σ_(1)-σ_(3))_(max)、c,φ值与孔隙率η、胶结物体积含量Gv等参数的关系,建立了干湿循环循环作用下铁尾矿砂水泥土强度损伤模型,通过计算值与试验值对比,该损伤模型可以有效地预测铁尾矿砂水泥土在干湿循环下的极限偏应力(σ_(1)-σ_(3))_(max)及c,φ值。

电机定子线棒绝缘表面放电和内部放电特征对比研究

电机定子绕组端部绝缘间隔垫块、主绝缘等固体绝缘由于表面缺陷和内部缺陷将产生局部放电,区分不同类型的局部放电对电机定子检修维护和状态评估具有一定意义。本文利用环氧树脂设计了4种固体绝缘表面缺陷、6种固体绝缘内部缺陷模型放电试验来模拟定子线棒端部固体绝缘的局部放电,采用脉冲电流法测试其局部放电信号,分析了其放电脉冲频谱特征、放电脉冲相位等信息。结果表明:表面缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在2~3MHz附近,内部缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在10~30MHz之间;固体表面的放电正脉冲幅值较大而负脉冲幅值较小,固体内部放电正负脉冲幅值均较大且放电分布近似;固体表面放电在相角为0°和180°附近没有明显的脉冲;对于固体内部放电,当气隙较小时,在0°和180°附近没有明显的脉冲,当气隙较大时,放电在0°和180°具有明显的脉冲。

大气压下湿度对气隙流注放电及击穿的影响

空气中存在的水汽会使空气介电特性发生改变,严重影响输电线路外绝缘特性。为此通过理论及实验研究了湿度对流注放电的影响。理论方面通过Wieland近似法对湿空气的放电参数进行修正,对比分析了干洁空气与湿空气的放电参数,计算了不同湿度下针板气隙流注放电参数,提出了湿空气下流注起始、传播判据以及击穿电压计算方法。实验方面搭建流注放电室,进行棒板间隙流注放电实验,实验结果与理论计算结果相符。湿空气放电参数表明:低电场下(E/p<0.3V/(cm·Pa))湿度增大对电离系数影响不大,强电场情况下湿度对电离系数有着明显的促进作用;低电场时附着系数随湿度增大而增大,强电场时附着系数随湿度增大而减小;针板间隙流注计算结果表明湿度增大会使流注峰值电子密度、流注半径增大,流注传播速度加快;棒板击穿实验及击穿电压计算结果表明,当湿度较低时,湿度对击穿电压的影响不大,当相对湿度达到约94%时,湿度增大使得击穿电压明显提升。

典型覆冰形状下输电线路风荷载影响研究

风荷载对输电线路覆冰监测精度的影响显著,需要对不同覆冰形状下导线风荷载进行研究。该文总结了6种线路典型冰形,通过计算流体力学方法得到各覆冰形状下导线的气动阻力系数,在此基础上研究了覆冰发展过程中覆冰形状、扭转角和覆冰类型对导线风荷载的影响规律,并计算了各气象冰区下不同冰形的覆冰增大系数,与现行规范进行比较并给出了取值建议。结果表明,各冰形气动阻力系数受到冰厚、扭转角、风速的影响,新月和扇形覆冰阻力系数受三者影响均较大,D形和椭圆形主要受到扭转角的影响,而圆形覆冰受三者影响均很小;在导线覆冰发展过程中,新月形和椭圆形覆冰在扭转角为90°时风荷载最大,0°时最小,扇形和D形覆冰则在扭转角为0°时最大,60°和90°时最小,且混合淞的风荷载大于雨凇;对于同一条输电线路,其风荷载在新月形和椭圆形覆冰且扭转角为90°时达到最大;对于各气象区,采用现行规范中的覆冰增大系数取值进行输电线路设计将会在部分冰形覆冰情况下存在风险和隐患,对于大多数普通线路,建议结合不同冰区的主要冰形和不同线路类型的扭转情况,并综合考量经济性和安全性进行系数选取,针对重要枢纽线路,需要保证任何覆冰情况下均安全运行,推荐取值为3.5~3.6。

艺术课程融入思政元素的教学策略研究——评《艺术与思想政治教育》

学院专业课程应该与思政课程形成协同效应,促使思政教育落到实处,并发挥艺术课程的美育功能,因此,在艺术课程中融入思政元素需要就艺术课程的教学内容、方式和结构等进行变革。由王莹著、社会科学文献出版社出版的《艺术与思想政治教育》一书,从艺术学院教学特点和学生特点出发,根据思政教育工作新形势和新要求,利用文献分析法、问卷调查法和定性定量研究法等多种研究方法,提出了关于艺术院校思政教育理论和实践的双重思考,笔者结合2021年度江苏省本科教育省级课程思政建设示范课程《声乐(740701/001)》研究,对本书进行评述。

南京市2021年人为源VOCs组分清单

通过收集各类VOCs排放源的活动水平数据,选择合适的排放因子,利用排放因子法建立了2021年南京市VOCs人为源排放清单.并通过筛选合适的VOCs源成分谱,建立了南京市VOCs物种排放清单,分析了南京市各排放源以及不同VOCs组分的排放特征.结果表明,2021年南京市排放VOCs约302.85kt,其中工艺过程源的排放量最高(182.94kt),占比可达60.41%,其次为道路移动源(19.46%),非道路移动源占比最少(0.40%).在VOCs物种清单中,排放量最多的为烷烃(109.06kt),其次是卤代烃(75.08kt)和芳香烃(50.72kt).排放量贡献前10的物种分别为:氯乙烯、乙烷、丙烷、三氯乙烯、1,2-二氯乙烷、对二甲苯、正丁烷、乙苯、其他烷烃和乙烯,占总量的63.96%,主要来自合成纤维单体制造和原油加工行业.

架空线路断股缺陷的轴向温升特性及识别方法

运行中的户外架空输电线路断股缺陷将引发局部过余温升,温度极大值出现在缺陷处,并向无缺陷区域迅速衰减。基于温度分布的红外热成像技术能识别断股缺陷程度,但不同的风速会显著影响观测对象表面温度,为红外热像检测带来困难。为研究低风速下架空线路断股处轴向温度分布,以LGJ-240/30钢芯铝绞线为例,在重庆大学输配电装备及系统安全与新技术全国重点实验室的人工气候室对其进行热循环试验。通过人工破坏制造断股缺陷,利用自制集风装置调节风速,交流大电流发生装置提供稳定的焦耳热源,得到断股数对线路缺陷背侧最大温升与轴向无缺陷区域温差的影响规律,并基于此提出风速为1~3m/s时,线路断股数红外识别方法,最后通过在雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站进行自然实验对该方法进行验证。结果表明:架空输电线路发生断股后,缺陷温度极大值与非缺陷区域正常温度的轴向温差随风速增大迅速减小;轴向温差θ和风速u拟合关系式中,描述传热项的拟合系数b随载流量、断股数增加而增加;在低风速条件且线路载流量为360、480及600A,断股数大于3时,通过提出的方法断股数识别准确率大于90.1%,断股缺陷识别率大于94%,解决了低风速下红外热巡检工程无法实施而错失最佳检修时间的难题,使线路检修效率大幅提高,从而保障电网安全稳定运行,对架空输电线路红外热巡检工程具有指导意义。

冀北地区重塑膨胀土抗剪强度影响因素分析

为研究冀北地区重塑膨胀土的抗剪强度特性,对不同含水率、不同干密度的重塑膨胀土进行了快剪实验,分析了法向应力、含水率、干密度对膨胀土抗剪强度的影响,并采用灰色关联理论分析了各因素对土体抗剪强度及残余强度的影响程度。研究结果表明:含水率、干密度及法向应力对抗剪强度均有较大影响,法向应力及干密度的增加均会造成抗剪强度的增大,而随着含水率的增加,抗剪强度先增后减,且在最优含水率处达到峰值;从应力应变曲线可以看出,随着干密度的增大,膨胀土的剪应力-应变特性由应变硬化型转化为应变软化型;由灰色关联理论计算结果可以得出干密度对重塑膨胀土抗剪强度的影响最大,法向应力对重塑膨胀土残余强度的影响最大。

特高压直流复合支柱绝缘子均压环的优化设计

均压环是改善复合绝缘子电位分布和电场分布直接而有效的方式,在特高压输电系统中极其重要。为此,对特高压直流复合支柱绝缘子的电位分布和电场分布进行了计算,引入了大均压环表面、护套沿面、高压端金具表面和小均压环表面等处的最大电场强度作为优化参考量,并探讨了各均压环参数和各优化参考量间的联系,分析了大小均压环各参数优化的相互影响,拟定了大小均压环各结构参数的优化顺序,提出了特高压直流复合支柱绝缘子均压环优化方法。并以±1 100 kV直流空心复合支柱绝缘子和±800 kV直流实心复合支柱绝缘子为例,建立了电场计算模型,对其均压环进行了优化设计。改进后的优化方法能够较快、有效地找到满足条件的优化方案。

经皮穿刺瘤体内植入^(125)I粒子治疗肺癌的初步评价

目的 探讨经皮穿刺瘤体内植入12 5I粒子对肺癌进行近距离放疗的效果 ,并对其并发症进行分析。方法 2 0例周围型肺癌患者 ,在模拟定位机或CT定位下 ,通过穿刺针将12 5I粒子植入到肺癌病灶内 ,通过影像学检查观察疗效 ,并观察其并发症。结果 本组 2 0例患者观察 2个月以上者 18例 ,其中CR 2 7.8% (5 / 18) ,PR 6 6 .7% (12 / 18) ,NC 5 .6 % (1/ 18) ,近期有效率 (CR +PR)高达 94 .4 % (17/ 18)。并发气胸 2 0 % (4/ 2 0 ) ,咯少量血痰 2 5 % (5 / 2 0 ) ,胸膜腔内明显出血 5 % (1/ 2 0 ) ,粒子脱入胸膜腔 5 % (1/2 0 )。结论 经皮穿刺瘤体内植入12 5I粒子治疗肺癌有效率高 。