涡流斥力快速操动机构改进型NSGA-Ⅱ多目标优化设计

针对低压交流断路器用涡流斥力操动机构多参数、多目标优化设计最优解集分布性问题,提出一种改进型NSGA-Ⅱ算法的多目标优化设计方法。首先,分析涡流斥力操动机构原理及建立操动机构有限元分析仿真模型,根据应用需求确定涡流斥力操动机构优化目标与优化变量。其次,采用循环拥挤度排序算法替代原有的拥挤度排序算法,以提升Pareto最优解集的分布性;采用基于反三角函数的自适应策略更新交叉变异概率,以提升算法的适应性;经ZDT系列函数测试,证明其具有良好的适应性和解的分布性。最后,利用改进型NSGA-Ⅱ算法对涡流斥力操动机构进行多目标优化,获取Pareto最优前沿,取得了较好的效果。

增强型三线圈电磁斥力机构的运动特性分析

为进一步优化高压直流断路器的刚分速度和始动时间,改善电磁斥力机构(electromagnetic repulsion mechanism,ERM)的运动特性,提出了增加电磁吸力作为驱动力的增强型三线圈电磁斥力机构,采用运动学、瞬态电磁场以及电路理论进行数学模型耦合分析,运用有限元分析软件建立二维模型,求解其运动特性,最后通过仿真试验进行验证。首先,分析了不同参数对其运动特性的影响,其次,分析了合闸线圈介入时刻对其运动特性的影响,最后,对比分析了增强型三线圈模型与双线圈模型的运动特性差异。结果表明:增加电容容值和电容电压可以缩短行程时间,提高刚分速度,且3个线圈中改变运动线圈驱动电路参数的优化效果最佳;适当增加线圈匝数和截面宽度可以增大电磁驱动力,缩短始动时间;从0时刻介入可以最大限度提高机构的运动速度;同参数条件下,三线圈模型可在2 ms内完成25 mm行程,对应的双线圈模型在2 ms内只能完成16 mm行程。

基于电弧模型的直流开关振荡回路参数研究

振荡回路在直流开关开断过程中通过提供振荡电流来创造“过零点”,振荡过程对成功开断与否具有决定性作用,因此亟须研究振荡回路参数对开断的影响。现有研究尚未在结合开断回路电弧特性的基础上考虑振荡回路寄生参数,存在参数不匹配、准确性低等局限性。该文首先根据实际工程参数,建立了含寄生参数的等效多电容组合的振荡回路改进模型。然后,基于Simulink仿真平台对振荡回路改进模型开展仿真研究;同时开展了振荡回路本体特性实验,验证了仿真的正确性。最后,在考虑电弧特征的基础上,深入研究振荡回路参数对开断过程的影响机理,得出了RLC参数与开断特性间的映射关系。

低压断路器振动特性分析与合闸同期性研究

针对低压断路器的机械特性,采用小波分解法对其振动信号进行分析。根据电动操作机构及低压断路器合闸动作的时序关系,以驱动电机电流信号作为时间标识,有效地提取了合闸振动信号。提出小波包能量谱分析低压断路器合闸同期性研究,在小波包对振动合闸信号细节分解基础上,采用小波包重构提取合闸振动主频带信号特征,由此构造合闸同期性状态特征矢量,并应用BP神经网络建立三相合闸不同期故障的识别模型。在断路器基座横梁安装单个加速度传感器,实验模拟了DW15—1600低压断路器的四种同期性状态振动信号,仿真结果表明,本文提出的振动信号小波包能量谱与神经网络相结合的方法,可有效地分析低压断路器合闸同期性。

基于分形理论的低压断路器三相合闸同期性振动信号特征分析

在综述现有断路器机械故障振动信号研究方法的基础上,提出了一种经验模态分解(EMD)和分形理论相结合的方法用于提取低压断路器振动信号的特征量,并以典型的三相合闸不同期性低压断路器故障为对象,研究了EMD结合分形维数的故障振动信号特征分析,且给出以分形维数均方根作为故障特征量的实验仿真数据结果。首先,利用EMD方法对低压断路器的振动信号进行分解,得到若干个本征模态函数(IMF);其次,对振动信号以及各IMF分量求分形维数及其均方根,作为低压断路器振动信号的特征量。通过对低压断路器三相合闸不同期性模拟故障振动信号处理,对比其不同状态下的分形维数及其均方根的变化规律,表明该方法不仅可作为低压断路器三相同期性故障诊断的判据,且可应用于断路器其他各类机械故障的振动信号特征的提取分析。

发动机预热塞控制策略仿真研究

在寒冷地区,冷起动是影响发动机性能的重要环节,通过预热塞加热缸内混合气是改善发动机冷起动性能的方法之一。探讨了预热塞加热的工作原理,提出了预热塞加热的控制策略。采用基于模型的软件开发方法设计了预热塞控制器(PCU)的控制算法,并通过测试用例验证了控制逻辑的正确性。经验证,设计的预热塞加热控制算法仿真结果符合设计要求。

发电机磁场断路器分断能力的选择

针对发电机灭磁系统在实际运行中出现的问题 ,对磁场断路器在发电机的各种灭磁工况下所承受的电流、电压进行了分析计算 ,提出磁场断路器的额定分断能力应按满足电站发电机在所考虑的严重灭磁工况下的灭磁要求进行选择。

短路电流非周期分量对船用发电机瞬时保护的影响及对策

阐明了船用发电机保护用电磁式脱扣器与智能型脱扣器的工作原理。解释了短路电流非周期分量对电磁式脱扣器和智能型脱扣器产生影响的原因。提出了电磁式瞬时保护和智能型瞬时保护克服非周期分量影响的对策。

万能式断路器在低压配电系统中的应用

本文主要叙述了万能式断路器在低压配电系统中的继电保护和继电控制及一般应用原则等方面的内容。从万能式断路器综述开始,以DW15万能式断路器为例,简单叙述了结构和分类,保护特性,主要技术参数及过流脱扣器特性。专门论述了万能式断路器对低压配电系统的三段保护特性及其工作原理,阐述了万能式断路器在低压配电系统中应用的一般原则。叙述了对万能式断路器及低压配电系统的故障维修,为从事电工工作的工人和技术人员提供有益的参考。

带单相接地短路保护功能的DW16-630万能式断路器

一、前言为贯彻低压电器“七五”科技发展规划关于“开展电磁式接地故障保护技术研究”的要求,上海电器科学研究所于1985年起对发展电磁式断路器的第4段保护(即单相接地短路保护)进行研究性试验,为正式立题研究积累了关键数据。1987年和天津市第三电器开关厂、长征电器十一厂成立联合设计组。在联合设计组的共同努力和兄弟单位的支持下,于1988年9月完成带有单相接地短路保护的DW16-630万能式断路器(下称断路器)样品试制工作,并于1988年10月26日～28日在天津市召开样品行业鉴定会。

电晕点火控制系统在天然气发动机上的应用研究

研究了电晕点火控制系统在天然气发动机上的应用,重点介绍了电晕点火的原理、电晕驱动器的控制方式、电晕控制系统信号流。通过对驱动器相关参数的标定优化,促进电晕放电的形成且最小化电弧形成的几率,得到了更高点火能量,达到更高燃烧效率。

基于小波变换的XLPE电缆介质损耗在线监测研究

本文首先建立了电缆噪声信号的模型,并通过基于动态阈值的小波变换去噪方法对电缆噪声进行了去噪处理。然后,本文分析了电缆的分布阻抗参数,利用首末两端的电流差与首末两端电压平均值相角差的余角作为电缆介质损耗角,进而确定了电缆绝缘老化程度的判断依据。最后,本文建立了基于I/V转换电路的电流传感器的电路模型,分析了在考虑噪声源前后传感器的输出电压特性,并通过Matlab仿真验证了基于动态阈值的小波变换去噪方法的有效性,验证了电缆介质损耗判断方法的准确性。

拍合式磁脱扣器反力弹簧参数优化设计与软件开发

提出了一种满足不同短路保护要求的拍合式磁脱扣器反力弹簧参数优化设计方法,以某250壳架塑壳断路器的拍合式磁脱扣器为研究对象,仿真计算得到了满足开断要求的配电用和电动机用拍合式磁脱扣器的9组弹簧参数;并验证了仿真计算结果的正确性。研制的拍合式磁脱扣器反力弹簧设计软件,实现了磁脱扣器反力弹簧的参数化设计。

基于DSP永磁智能断路器数据采集系统的分析与设计

永磁智能断路器控制器能可靠、精确地采集电流、电压等实际运行参数,在此基础上,设计了基于TMS320F2812 DSP芯片的电流、电压数据采集系统。通过比较几种获取电流、电压有效值方法的不同特点,采用快速傅里叶变换算法,给出了基于改进型导数法的三点滑动窗口的瞬动保护算法,并借助Multisim仿真软件设计了信号调理电路,以及电流互感器的分组检测策略,最后给出了数据采集系统软件设计。实践表明,该系统在采样速度、精度方面能够较好地满足智能断路器对数据采集的要求。

基于改进电容模型的直流开关振荡回路参数计算方法

特高压直流开关在特高压直流输电工程中是不可或缺的一次主设备,它的运行状况直接影响到直流输电系统的安全可靠运行,直流断路器在交流断路器的基础上还增加了振荡、吸能回路,使得它的结构更加复杂。直流开关中的振荡回路提供振荡电流来供开断,对其研究具有重要意义。为了实时准确地获取直流开关的运行状态和各项参数指标,提出了改进的直流开关振荡回路参数计算方法。该方法采用改进电容模型、高频采样,利用程序提取出电流的正负峰值点,采用最小二乘法,不断利用相邻2个正(负)峰值点数据求出振荡回路参数RLC值。以±1100 kV某换流站GRTS数据为例,通过与传统峰值点计算法比较,得出本文方法可将误差减小至3%以内,实验结果充分证明了计算方法的精确性与可行性。

F_1系列PLC计时器/计数器编程应用探讨

本文详尽介绍了F1系列PIC计时器／计数器构成各种实用控制功能环节的编程方法。

一种断路器操作机构的直流螺管电磁铁的有限元设计

通过有限元分析方法,针对ZDS断路器的操作机构,采用直流螺管电磁铁的仿真设计,对盆式磁极结构、磁场分布情况和电磁力进行了研究。设计结果较好地满足了ZDS断路器的负载特性要求,实现了断路器操作机构电动驱动方式由传统的电动机驱动转为电磁铁驱动的改造,为电磁铁在断路器操作机构中的应用完成了一次成功的实践。

提高高压断路器可靠性的措施

国际大电网会议工作组在六、七十年代和八、九十年代,曾组织了关于高压断路器可靠性的两次国际性调查。该组织将断路器的故障分成主要失效(MF)和次要失效(mf)两大类。这两次调查的结果有关刊物已多次作过报道。 我国未参加这两次国际调查,但有自己的调查统计数字,我们应在借鉴国际经验基础上,努力提高高压断路器的可靠性,对此,提出以下方法供同行参考。

馈电线路保护中应用PLC编程实现自动重合闸控制

简要论述了可编程控制器PLC在变电站继电保护及自动重合闸中的作用并介绍了内置PLC继电保护装置的结构特点,结合工程实例详细说明了用PLC软件实现馈电线路自动重合闸控制的设计方案和编程方法。

一种脉宽数字快速电磁阀驱动电路的设计

采用强激颤振电流、维持颤振电流及占空比的控制方法,设计了一种驱动电路,使电磁阀在开占空比时强激吸合后迅速降低驱动电流,降低了电磁阀的发热量,提高了电磁阀的响应速度,从而达到电磁阀对燃油流量的精确控制。在脉宽数字快速电磁阀电路设计中使用了为数不多的贴片元器件,实现了电磁阀小型化和高可靠性驱动的控制。