铝合金末端淬火界面换热系数的反分析求解

在数值模拟过程中,界面换热系数的准确性直接影响到模拟精度。以6082铝合金末端淬火实验为基础,采用反传热法求解了界面换热系数,结果表明:界面换热系数随表面温度降低而增大,且两者之间的关系是非线性的。

基于快速傅里叶变换的VFTO实测波形分析

当GIS内部产生的VFTO频率与绕组类设备的谐振频率达到一致时,会在设备中产生谐振过电压威胁设备的安全运行,故对VFTO信号进行频谱特征分析是十分必要的。文中提出利用快速傅里叶变换对现场实测的隔离开关闭合时产生的VFTO波形数据进行频谱分析。对快速傅里叶变换的原理及对VFTO进行频谱分析的可行性进行了介绍,并对测量系统和实验环境进行了说明。从结果分析中可以发现,现场实测VFTO信号的频率分量与IEC 60071-1∶2006标准中提出的频率分量一致,验证了快速傅里叶变换对VFTO信号进行频谱分析的可行性,表明其在实际工程项目中有良好的适用性。

基于S参数的GIS局部放电信号传播特性仿真与实验研究

在气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)中,由于存在各种类型的绝缘缺陷而使得GIS内部发生局部放电,其产生的电流脉冲会在GIS腔体内激励出特高频(Ultra-High Frequency,UHF)电磁波信号,本文针对局放UHF电磁波信号在GIS结构中的激发、传播和衰减的规律研究不足的现状,对UHF信号在同轴腔体中的波导特性进行了理论分析,利用微波网络中的S21参数反映信号在传输过程中的增益,通过有限元仿真软件HFSS扫频得到了GIS局部放电UHF信号传输特性曲线即S21参数曲线,并在云南永仁500KV变电站进行了现场实测,将实验与仿真结果进行对比,证明了仿真结果的合理性,同时得到了局部放电UHF电磁波信号在GIS典型结构中的衰减特性。利用局部放电UHF电磁波在GIS中的传输特性可以指导UHF传感器在GIS中的布置,提高UHF传感器检测局放信号的准确性。

注入脉冲与局部放电UHF信号的等效性仿真研究

在进行GIS UHF传感器现场校核时注入的模拟脉冲和真实局部放电在GIS中传播衰减规律的等效性是保证传感器校核有效性的重要前提。本文通过建立与某220KV GIS尺寸一致的模型,仿真分析了注入脉冲与局部放电UHF信号的等效性,仿真过程中将信号源分别设置在GIS内部高压导杆和GIS金属法兰浇筑孔处来作为局部放电激励源和注入脉冲激励源。在仿真模型的内部设置了观测点来接收UHF电磁波信号,通过在观测点测量到的信号幅值来比较注入脉冲与局部放电UHF信号的衰减程度,同时使用FFT变换对信号波形进行了频谱分析。研究结果表明,注入脉冲UHF信号在时域和频域上均能很好地模拟局部放电UHF信号,在现场实验时可利用注入脉冲来代替局部放电来对UHF传感器进行校核。

实测VFTO波形中几种时频分析方法的特征比较

在气体绝缘变电站(GIS)中,由于在GIS内部存在缺陷会产生特快速暂态过电压(VFTO)波形,使GIS内部放电发生故障,因此要抑制VFTO波形的产生,从而保障GIS变电站设备的安全运行。可知VFTO波形具有非平稳性,快速Fourier变换无法描述时域方向上的变化特征,故采用以下几种方法对波形进行分析:Wigner-Ville分布、小波变换及S变换。通过不同的时频分析方法,可以得到不同的特征量以进行比较。结果表明对VFTO波形进行S变换,其解决了短时Fourier变换和小波变换的缺陷。通过窗函数的自适应调节,可以直观地分辨出在信号幅值的最大值处,较小值的信号呈圆状扩散开来,实测论证了S变换应用于VFTO时频分析的适用性和可行性。

GIS中典型缺陷信号的时频分析

由于GIS在工艺、安装及运输等过程中会出现不同程度的损伤缺陷,因此需通过局部放电监测对GIS内部缺陷进行缺陷类型的判断。首先通过快速傅里叶变换(FFT)对其产生的信号进行频域分析,发现缺陷主要分布在300~500 MHz、0.7~1.2 GHz和1.6~2.2 GHz的3个频段内,但无法直观判断缺陷类型;然后通过短时傅里叶变换(STFT)进行时域和频域上的分析,根据不同频段内缺陷产生局放时的能量分布比例不同,从而判断出缺陷的类型。