液态金属限流器电阻特性测试及建模

液态金属限流器依靠电弧电阻实现故障限制功能,已有研究缺乏对电弧发生发展全过程的分析,未能完整描述其电阻变化特性。本文通过实验方法对液态金属单元的限流工作特性进行了测试,分析了限流过程四个阶段的电阻变化特点,进而建立了描述其完整工作过程的电阻特性数学模型,并与实验结果取得了良好的吻合。此模型有助于实现液态金属单元在电力系统中限流特性的快速仿真计算。

智能化技术在矿山电气自动化控制中的应用

煤炭企业应全面落实智能化技术的应用,促进矿山电气控制水平的全面提高。与传统的矿山自动化控制技术对比,智能化技术的应用可以全面提升自动化水平,实现矿山电气系统的高度自动化,全面提升综合利用价值。在矿山电气工程中引用智能化技术,可以有效减轻人们的劳动强度,促进工作效率和质量的全面提升,满足各岗位工作的需要。基于此,本文主要分析自动化技术在矿山电气自动化控制中的应用。

断路器误分闸的故障分析

该文简述了断路器操动机构的动作原理,介绍了发生误分闸后的2种不同现象,针对不同故障现象分析出产生故障的可能原因。运用力矩平衡计算断路器的驱动能量和负载能量,确认驱动能量和负载能量是否匹配。利用Cetol 6σ软件计算尺寸链,确认影响功能尺寸的关键零件和尺寸。通过以上2种方法找到产生故障的根本原因并制定相应的改善措施,为解决类似故障提供了新的思路。

高压断路器合闸弹簧动态特性及储能状态检测方法

弹簧操动机构中合闸弹簧的储能状态影响高压断路器合闸特性。将合闸过程中弹簧的加速度信号分为两段,利用前段信号计算弹簧能量释放速度,基于动态时间规整算法获得待检测弹簧与标准弹簧能量释放速度的最小空间距离。利用后段信号提取弹簧的本征频率,基于离散频谱校正法对本征频率进行校正。对最小空间距离和本征频率进行数据融合,求取两者的加权欧氏距离作为检测特征值。实验结果表明,加权欧氏距离小于0.5时CT20操动机构的合闸弹簧的储能满足标准压力±5%的要求范围。

固态限流器晶闸管多路隔离驱动触发系统研制

介绍了新型固态短路限流器的工作原理 ,给出了装置结构布置方式 ,设计了用于该限流器的多路隔离输出电流源为触发驱动系统供电 ,同时给出了晶闸管驱动电路拓扑结构。设计的驱动电路输出波形上升沿约 1μs,保证了可控硅器件快速导通 ,强触发宽度 10 0 μs,保证了触发可靠性。

三相接地系统短路故障限流器及其控制策略

介绍一种适用于高压电网的三相接地系统桥式固态短路故障限流器的拓扑结构 ,分析了在各种可能的短路故障情况下限流电路的工作机理 ,给出了针对各种短路情况的控制策略 ,并用电力电子专用仿真软件 PSIM对其进行仿真验证。理论分析和仿真结果证明 ,该限流器具有对电力系统的正常运行无明显影响 ,在短路故障发生时无延时自动插入限流电抗器 ,断开故障电流时不会引起附加振荡和过电压 ,控制方法灵活 。

自收缩效应型液态金属限流器限流特性影响因素的研究

基于自收缩效应的液态金属限流器(liquid metal current limiter,LMCL)有自动检测限流、故障排除后可自恢复、填充介质对环境友好、结构简单以及体积小的独特优点,具有良好的应用前景。通过测量不同情况下限流过程回路电流以及LMCL的电弧电压,实验研究了LMCL限流特性的影响因素,为LMCL结构的优化设计提供参考依据。实验结果表明:LMCL的限流效果随着弧前时间的缩短以及电弧电压的上升而愈加明显,弧前时间和电弧电压受预期短路电流和LMCL结构参数的影响;同时实验过程中发现,大电流下电弧压力对LMCL限流性能会产生不利的影响,为解决此问题,提出了一种带有压力释放功能的限流器结构,可以有效地改善限流效果。

基于自关断器件的三相不接地系统短路限流器及其实验研究

为了减小桥式短路故障限流器的体积、重量和成本,提出一种基于自关断器件的三相不接地系统桥式短路故障限流器,详细研究了限流器的拓扑结构和控制策略,根据不接地系统的短路故障模式和工作特点,提出一种基于自关断器件的半控桥式结构限流器,能够降低主电路成本,简化控制方法和控制电路设计,提高系统的可靠性。对所提限流器进行了详细的仿真和实验研究,结果证明了所提故障限流器及其控制策略的有效性和实用性。

基于自收缩效应液态金属限流器中电弧行为特性的实验研究

研究基于自收缩效应液态金属限流器(LMCL)中的电弧行为特性。设计了具有LMCL基本结构特征的实验模型。利用高速摄影技术获得的起弧和燃弧过程的影像以及通过数字示波器记录的电弧电压和电流波形,揭示了液态金属中电弧起弧机理,分析了电流对弧前自收缩过程的影响,研究了在单孔条件下电弧形态随电弧电压的演变规律。同时在实验过程中发现了电弧对电极的侵蚀现象,并通过分析其成因提出一种能够有效避免侵蚀的电极结构改进方法。该研究对进一步提高LMCL限流性能具指导意义。

具有可控串补功能的短路限流器的研究

介绍了一种具有可控串补功能的短路限流器,其在电力线路正常情况下,作为可控串联补偿装置使用,故障时,迅速切换到故障限流器模式,有效地限制了短路电流。本文分析了多功能短路限流器的参数整定及基于人工神经网络的控制策略,该系统在动态模拟实验室进行了仿真,仿真数据证明了该控制策略的可行性。本文对短路限流器给电力系统带来的谐波问题也进行了分析。

磁收缩效应型液态金属限流器起弧特性研究

基于磁收缩效应的液态金属限流器具有体积小、结构简单、自检测故障和自恢复的优点,在未来中低压系统中具有良好的应用前景。采用高速摄影技术对液态金属收缩动态过程进行观测,并对其弧前时间进行测量,通过所建立的仿真模型对该物理过程进行分析研究。采用以上方法对不同因素下的液态金属起弧特性进行了全面研究,包括初始自由液面高度、隔板通孔孔壁粗糙程度及预期电流上升率等关键因素。研究结果表明:液态金属磁收缩过程往往同时包括源于液面凹陷的收缩及通孔液柱直接收缩两个过程。通过研究获得了两个过程的规律及影响,为未来限流器结构设计与性能优化提供依据。

基于液态金属自收缩效应的故障电流触发器

随着舰船电力系统容量增大,系统短路电流水平急剧上升,传统电磁脱扣保护装置难以满足现代舰船电力系统快速保护需求。提出了一种液态金属型故障电流触发器,利用液态金属GaInSn在短路电流条件下的自收缩效应产生弧压作为动作信号,具有反应速度快、可靠性高、可自恢复等优点。搭建了液态金属型故障电流触发器弧前特性试验平台,设计了额定1 kA的装置样机,进行了温升及弧前特性试验。试验结果表明:液态金属型故障电流触发器额定1 kA通流条件下电极温升仅为43 K,其稳态通流能力主要受电磁力作用约束;液态金属型故障电流触发器弧前时间与di/dt近似呈反比关系,当电流上升率为10.3 A/μs时,触发器弧前时间为1.09 ms。液态金属型故障电流触发器可作为混合型限流断路器的短路电流检测装置,对提高装置可靠性、实现快速限流具有重要意义。

不对称短路时电抗型故障限流器对暂态稳定性的影响

针对单机对无穷大系统,提出了在输电线路不同位置发生不对称短路故障时,故障限流器(FCL)投入电抗后对暂态稳定性影响的分析方法。基于功角特性曲线分别详细分析了在单相接地短路、两相接地短路和两相短路故障下电抗型FCL对暂态稳定的影响情况。通过对接入电抗型FCL的电力系统进行不同类型故障下的暂态稳定时域仿真研究,验证了分析结论。

剩余电流保护器动作特性试验装置研究

设计了一种基于IPC-610工控机的剩余电流保护器动作特性试验装置,由剩余电流产生、电流采集、逻辑控制及电机保护等电路模块组成,详细阐述了剩余电流保护器动作特性试验装置的硬件结构设计。通过实际应用证明,该装置对电子式和电磁式剩余电流保护器采用不同的检测方法,均可有效提高试验的精确度。

基于GaInSn液态金属自收缩效应的故障电流限制器研究现状与发展

介绍了近40年国内外关于液态金属限流原理及装置的研究现状。同时从试验研究和数值计算的角度介绍了自收缩型液态金属限流器的弧前收缩机理、燃弧特性、电弧对材料的烧蚀机理,以及不同参数对其限流特性的影响规律。最后提出了一种带U型抽板的改进型液态金属限流原理及装置。通过试验验证了新方案能有效地提高电弧电压,改善限流特性。

多路输出隔离驱动电路及其在短路限流器中的应用

给出了一种新颖的多路输出隔离驱动电路,它利用分布式电流源供电方式,解决了多路隔离输出的困难,减少了变压器绕组匝数,提高了能量传输效率。驱动电路输出波形的上升沿大约为1μs,保证了晶闸管的快速导通,强触发宽度为100μs,保证触发的可靠性。

基于高速隔离开关的液态金属限流方法研究

对液态金属限流试验装置进行了不同电流下的温升试验。为了满足额定大电流的使用要求,提出了一种液态金属限流与高速隔离开关相结合的限流方法,可解决限流器长期通电发热的问题。对该限流方案进行试验测试,结果表明所提方法的限流效率随短路电流上升而提高。

基于舰船电力系统的磁饱和型限流器的研究

舰船电力系统容量的不断增大使得短路电流水平大幅度提高。现有开关的分断能力已经无法满足短路保护的要求,必须对短路电流峰值加以限制。研究了磁饱和型限流器的工作原理,根据经典电机暂态分析理论,得到了电感合适值的计算公式。建立了基于simulink下SimPowerSystems模块库的仿真模型,对系统加FCL前后的短路过程进行了仿真研究,仿真结果与理论计算吻合良好,证明理论结果是可信的。

低压断路器电弧仿真研究

低压断路器是低压配电系统最为关键的保护和控制设备,低压电弧的数值仿真对于优化低压断路器的设计,提高其开断性能具有重要意义。给出了目前广泛应用的磁流体动力学电弧仿真模型的基本方程,从电弧转移、栅片切割、辐射、湍流等方面对现有的低压断路器仿真工作进行了回顾和总结,并对小型断路器、塑壳断路器等产品中的电弧仿真进行了介绍。同时指出了现有电弧模型存在的问题,给出了低压断路器电弧仿真今后的发展方向。

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

人工智能主要体现在逻辑推理、问题求解、理解自然语言、证明定理、专家系统、设计自动程序和机器人学等方面。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。