预充电阻高压短路散热特性数值模拟与实验研究

预充电阻工作时电阻丝常发生过热问题,这会导致设备的运行寿命减短,甚至出现电阻丝熔断及电阻器起火的问题。为了解决该问题,通过数值仿真及实验研究的方法对开发的铝壳预充电阻器进行了短路研究,结果表明:电压对电阻器的短路耐久能力影响远大于环境温度的影响,但是在最恶劣的环境(电压850 V,环境温度85℃)下,预充电阻器的最大短路耐久能力仍然超过5 s,陶瓷电阻芯的蓄热量超过14 000 J,这表明所开发的预充电阻器可靠性很高,可以满足正常的预充需求及短路过电压要求。本文研究结论可为科研人员电阻器的设计提供思路。

异步电机综合故障实验教学平台设计与开发

由于异步电机实验教学平台多是针对正常工况设计开发的,缺乏对故障状态的模拟和分析,因此造成了教学和实际需求的脱节。该文设计开发的异步电机综合故障实验教学平台可以开展定子绕组匝间故障、转子断条故障、轴承故障实验和在线诊断,该平台综合了异步电机拆解与组装、故障特征分析以及数字信号处理技术的实际应用,有助于学生深入理解相关知识,提升实际动手能力。

东北电网500kV人工三相接地短路试验总结

东北与华北联网后东北电网动态特性明显恶化、稳定水平大幅度下降,不同发电机和负荷模型对稳定计算的结果影响很大。虽然采取了计及励磁系统动态行为的详细发电机模型的仿真方法、在东北电网重要发电机组上加装电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)等措施,但PSS参数整定的合理性及整体匹配效果无法得到有效验证,选择电力系统模型尤其是负荷模型还缺乏足够科学依据,对所选模型与电网运行实际的贴近程度也很难做出准确的定量甚至定性的分析。为此东北电网有限公司提出了大区电网联网模式下东北电网稳定水平研究的工作思路,并于2004年3月25日和2005年3月29日在500kV电压等级运行电网上分别实施了2次人工三相完全金属性接地短路试验。试验达到了预期效果,表明根据大扰动试验的实测数据,进行电网负荷模型的校核和修正,建立适用于我国电网的负荷模型的技术路线和研究方法在工程上是可行的和有效的。

三元锂电池的过放电诱发内短路实验研究

设计了针对电池过放电特性的测试方法,并研究在不同的过放电程度下电池的内短路程度变化规律。结果表明:对于本实验所采用的三元锂电池,其过放电特性具有较好的一致性,其中SOC一致性比电压一致性更好;内短路的严重程度与过放电深度呈现非线性增长的关系。当本实验所采用三元锂电池过放电至-18%至-20%的SOC时,将发生不可逆的严重内短路现象,电池将表现成为一个线性电阻;而在发生严重内短路前,充电后的电池存在一个自修复的过程。

双馈风力发电机定子绕组匝间短路诊断与实验研究

当双馈风力发电机定子绕组发生轻微匝间短路时,三相定子电流的时域波形变化比较微小,而三相电流Park’矢量轨迹随着故障变化明显。对双馈电机采用多回路理论进行仿真,并进行动模实验测试,得出了正常及匝间故障情况下的Park’矢量轨迹,通过对Park’矢量轨迹的形状和椭圆环的宽度比较来确定是否短路并估计匝间短路的严重程度。

CPS短路分断能力仿真及试验

建立控制与保护开关电器(CPS)触头系统和电弧运动的数学模型,利用MATLAB仿真触头的运动过程,分析短路分断过程中短路电流、电弧电压、触头位移、触头速度等参数的变化,并通过试验验证仿真结果的准确性。最后通过对仿真以及试验结果进行分析,提出影响分断能力的因素,为后期KB0产品的设计和优化提供参考。

断路器短路试验引起的电压扰动分析

通过对比分析电压波动和电压暂降的定义、产生原因及危害,结合断路器短路试验的实施过程,对某试验站短路试验对电网电压的冲击影响进行了仿真计算,计算结果表明短路试验对电力系统的电压扰动应满足电压波动、电压暂降等电能质量国家相关标准,对电能质量评估工作具有一定的参考意义。

基于零点预测的断路器短路电流实验设计与方法

为了检测断路器在电力系统应用过程中的同步分段短路电流能力,该文搭建了适用教学的短路电流测试实验平台。该平台对实测的电流进行零点预测,对噪声信号进行量化处理,实现了对实际波形分解及重新构建,准确地预测了短路电流的过零点,有效提高了断路器使用寿命,解决了教学实验仪器精度不够导致预测不准确的问题。该文详细介绍了基于零点预测的断路器短路电流的具体实验设计内容、实验流程,对电气工程学科实验教学有一定指导作用。

热电发电MPPT控制方法的对比及改进

为探求传统最大功率点跟踪(MPPT)算法在热电发电上的适用性,搭建了热电发电实验台,在考虑多种环境因素影响下建立热电片电气模型,并分析其与常规光伏的不同特性。在完成适用于热电发电升压变换器设计的基础上,将扰动观察法、电导增量法、开路电压法3种MPPT控制方法在热电发电上的效果进行对比,并分析它们各自特点及不足之处。针对短路电流存在测量方面的缺陷,利用状态空间平均法提出一种温差与最优占空比的算法,其可直接省去传统的比较环节。在Matlab/Simulink仿真平台上,验证了其可行性,并与传统算法相比,相对误差降低到4%。

变压器短路模型的绕组漏磁对比分析与试验研究

本文以一台三相变压器模型样机为研究对象,对其短路工况下绕组的三维漏磁场进行仿真计算,并对多种短路工况、不同相间、绕组不同位置的辐向、轴向漏磁分布规律进行分析和对比;最后,通过试验测试数据说明仿真计算的准确性,以及磁场分布规律的正确性。

一种预防绝缘子闪络的新型招弧角的研究

在架空输电线路上,绝缘子能够将杆塔和带电导线隔离开来,因此,使绝缘子保持良好的绝缘强度有助于提高输电可靠性。但是,随着电网雷击概率的不断增大和各类污染的日益严重,绝缘子闪络事故仍是严重威胁电网安全稳定运行的因素之一。为杜绝绝缘子闪络事故,课题组在前人研究基础上,研制出一种带有主动灭弧装置的新型招弧角。通过大量试验证明,该新型招弧角对工频续流电弧抑制作用极强,即便空气间隙中流经巨大短路电流,新型招弧角也能将其可靠熄灭,确保绝缘子不因闪络而损坏。

选择性低压短路保护技术

为了深入研究低压配电系统多层级全范围选择性协调保护机理,改善现有选择性保护的不足,在综述近年短路故障选择性保护已有方法应用研究的基础上,提出了多层级选择性低压短路保护试验系统及其测控装置技术方案,为低压多层级选择性协调保护研究提供试验基础条件。

微信公众号在数电实验教学中的应用探讨

结合微信公众号信息推送、数据统计、私信等功能,设立数字电路实验资源专栏,引导学生进行课前预习,了解实验内容和实验操作过程以及课后习题解答,从而提升学生自主学习能力,营造良好的实验教学氛围,提高实验教学效果。采用录制实验预习要求、实验项目操作过程、实验结果分析等短视频和分享实验内容及拓展知识资源,利用微信公众号数据统计和私信功能督促学生做好课前预习及课后疑难解答。数字电路实验微信公众号专栏的设立,不仅向学生提供了良好的学习资源平台,还为实验教学改革提供数据支撑。

1200V/36 A SiC MOSFET短路特性的实验研究

短路能力是衡量功率半导体器件(IGBT、SiC MOSFET等)性能的重要指标,然而SiC MOSFET的短路性能还没有得到充分的研究。为掌握SiC MOSFET在短路工况下的特性,设计一套SiC MOSFET非破坏性短路测试实验平台,从短路脉冲宽度、栅源极电压UGS、栅极电阻RG、漏源极电压UDS、杂散电感LS、壳温度TCASE等方面对1 200 V/36 A SiC MOSFET的短路特性进行全参数实验,综合评估和分析SiC MOSFET器件在不同参数下发生短路的开关瞬态特性。

一种地铁箱体短路状态下的应力分析

基于ANSYS软件进行地铁箱体的有限元分析,通过建立了齿轮箱的三维模型和齿轮箱在电机短路工况下箱体的应力有限元计算,比对了箱体实物在短路试验测试下箱体的应力最大位置与有限元计算位置的一致性,并分析了箱体结构的可靠性;同时,文章为类似地铁箱体的结构设计提供了优化设计的依据,具有实际指导意义。