变速抽水蓄能电机在发电工况不同转速下磁场和损耗研究

本文对变速抽水蓄能发电电动机的电压方程、磁链方程、电磁转矩方程和运动方程进行了推导,并建立了10MW变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场的数学方程和物理模型,对变速抽水蓄能发电电动机的电磁场数学方程进行了计算,得到了变速抽水蓄能电机在发电机工况下超同步速时定子电压和定子电流的波形,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下不同转速时磁密的分布规律,研究了不同转速下定子铁芯损耗和转子铁芯损耗占总铁芯损耗比例的变化规律。搭建了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机试验测试平台,通过试验测试得到的结果与计算结果较为接近。

异频电流激励下发电机定子铁芯损耗试验实测分析

对于大容量电机的定子铁芯损耗试验,采用高频激励代替工频激励可有效降低试验难度,提高试验安全性。为探究在异频电流激励下电机定子铁芯表面及短路故障点的温升趋势,本文以一台电动机为例,制造定子铁芯短路故障点,开展了工频50Hz到高频300Hz下电机的定子铁芯损耗试验。研究结果表明,在高频电流激励下,铁芯表面温度及故障点温度的上升趋势具有较好的一致性,增加电源频率可使系统消耗的无功降低,功率因数升高。

采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性研究

发电机在运行中由于热和机械力的作用,引起片间绝缘损坏,造成短路,在短路区域形成局部过热,会危及机组的安全运行,因此对发电机定子铁芯进行损耗试验有重要意义。为解决现有试验方案在进行大型机组试验时绕线困难等问题,本文提出了一种采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的方法。采用ANSYS Maxwell建立仿真分析模型,通过对幅值相同、频率不同的励磁电流下的铁芯发热情况进行分析,论证了采用异频电流法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性。

既有混凝土结构理论钻芯深度研究

通过现场试验和数值模拟相结合的方法,对Φ100 mm、Φ75 mm两种规格的混凝土芯样理论钻芯深度进行研究。现场试验表明,2种直径的芯样断面均呈现不同斜度的斜断面形态;混凝土断裂芯样长度最小值对应的芯样损失长度均最大;损失长度与混凝土强度等级无明显的相关性。ANSYS有限元分析表明,芯样直径相同且钻芯深度相同时,当芯样的初始裂纹产生于根部时,损失长度最小;初始裂纹产生于端部时,损失长度最大;损失长度最大值不随混凝土强度等级而变化。研究得到了Φ100 mm、Φ75 mm混凝土芯样损失长度最大值,建立了理论钻芯深度的表达式,为既有混凝土结构钻芯工作提供参考。

发电机定子铁芯故障检测方法综述

结合实例对铁芯损耗试验和电磁铁芯故障检测仪(ELCID)试验进行系统对比,并且从技术、资源、成本等多维度进行分析。研究结果和实践经验表明:若铁芯无严重故障,ELCID试验与铁芯损耗试验的检测效果接近,同时在便捷程度、试验成本等方面具有优势;若确认铁芯存在缺陷,应进行铁芯损耗试验以彻底评估严重程度。建议结合发电机运行状态选择铁芯故障检测方法,研究结果为类似大型发电机定子铁芯故障检测方法和检修策略提供了有益参考。

采用异频电流激励法开展发电机定子铁心损耗试验分析

定子铁心损耗试验对于保障发电机安全运行有着重要意义。为验证采用高频激励替代工频激励的理论分析,进行了相应试验,对比了50~300 Hz激励下正常铁心和短路铁心的表面及故障点升温情况,并对结果进行分析。研究结果表明,在高频电流激励下铁心表面温度及故障点温度上升趋势具有较好的一致性,增加电源频率使系统消耗的无功降低,功率因数升高,同时,降低激励电流有利于提高功率因数。

基于差值功率的高频磁芯损耗测量方法及装置

现有磁芯损耗的各种电气测量方法主要是基于测量绝对功率来获得磁元件的磁芯损耗,同时也存在各自的局限。提出了一种高频磁元件磁芯损耗的测量新方法——差值功率测量法,通过测量测试电路输入功率的增量差值来获得给定工况下磁元件的磁芯损耗。以全桥DC/AC逆变电路作为励磁源和测试电路,采用DSP数字控制技术并结合上位机软件,研制了基于差值功率测量法的自动测量装置,实现了对不同PWM励磁工况下的磁芯损耗的测量。最后通过定标量热计法对提出的测量方法和装置进行验证,验证了其可行性和准确性。

铁磁元件励磁特性低频测量方法

针对现有低频测量铁磁元件励磁特性方法未考虑铁心损耗的问题,通过对低频实验下铁心损耗的原理分析,得出了励磁电源频率变化仅影响励磁电流中涡流等效电流大小的结论。由此提出了适用于铁磁元件励磁特性现场测试的低频实验及折算方法,分别考虑铁心损耗和漏抗影响对低频实验数据的电压、电流进行补偿,实验证明补偿后与工频实验结果基本一致。相比规程推荐的频率折算方法,该方法能够大幅降低折算误差,在励磁特性拐点及饱和段的折算误差均小于5%。

全桥变换器高频变压器的磁损测试方法

全桥开关变换器中较大的负载电流会在桥臂开关管上引起严重的振铃现象,直接基于全桥变换器拓扑测试高频变压器的磁芯损耗精度将会受到显著影响。文章提出了一种新颖的全桥变换器控制方法,通过合理的驱动时序组合,使高频变压器所承受的激磁电压波形和偏置电流与传统开关变换器中的工作条件完全一致。提出的驱动信号控制组合可保证在二极管续流期间给高频变压器激磁电流提供类似的通路以保持恒定,易于实现桥臂开关管的ZVS。因此开关过程中的振铃现象显著降低,磁损测试精度得到保证,实验验证了所提方法的正确性。

保护储层的新型完井液体系研究

在研究歧口１８－１油田储层岩心的敏感性、完井液处理剂及体系的防膨性、与储层水的配伍性和对储层损害程度的基础上，对用于该油田的原有完井液处理剂及体系进行了评价试验。采用屏蔽式暂堵原理并通过改变增粘剂ＨＥＣ的浓度和引入桥堵剂ＢＰＡ，优选出保护歧口１８－１油田储层的新型完井液体系和配方，并对保护储层的效果进行了评价试验。试验结果表明，新型完井液体系较之原有完井液体系明显地降低了岩心的滤失量，岩心渗透率恢复值提高了１５％～２０％。

高频磁损测试平台正弦激励源设计

为了获得磁芯在不同频率和磁通密度下的正弦激励损耗,高频磁损测试平台系统应能够可靠有效地调节激励波形频率和幅值。研究基于直接数字合成技术AD9834芯片产生所需频率的正弦信号,并通过与DAC芯片AD5620结合调制正弦信号源的幅值,单片机可通过SPI三线串口对信号源进行实时调节。实验结果表明,该系统可以得到幅值、频率连续可调的正弦波,输出频率范围宽,稳定性好,可以为高频磁芯损耗测试平台提供可靠的正弦信号源。

抽水蓄能机组飞轮力矩的测试与分析

本文通过对甩负荷试验测试数据的计算与分析,考虑到甩负荷"0"时刻、调速器及定子铁心损耗的影响,对飞轮力矩进行了求取。得出在低负荷的试验工况下,常规甩负荷试验可以进行飞轮力矩测定的结论。并根据测试数据,确定了机组转动部分的飞轮力矩。

脉宽调制波形励磁磁芯损耗的直流功率测量法

介绍和分析了脉宽调制波形励磁下磁芯高频损耗的新测量方法——直流功率测量法的基本原理、误差构成、定标以及上位机实现,并实际测试对比了正弦波形和脉宽调制波形励磁下磁芯损耗的差异。通过合适的定标方法可以有效消除直流功率测量法的杂散损耗,提高测量精度。提出了定标模型以及定标的具体方法和注意点,结合DSP控制上位机的自动数据处理,得出了定标模型的各个参数。实验验证直流功率测量法及其定标方法有较好的工程应用精度。

谐波激励条件下变压器铁心磁性能研究

为考察复杂激励条件下变压器铁心的磁性能,文中搭建了一种磁通密度可控的实验平台。基于变压器铁心模型,通过采用可产生任意波形的谐波电源对励磁电压波形调整的方法,实现了对变压器铁心模型中磁通密度的控制。文中分别从谐波相位、谐波阶次以及谐波含量三方面考察和分析了对变压器铁心损耗的影响,发现随着谐波阶次和谐波含量的增加铁心损耗逐渐增大,且谐波相位差的增加使局部磁滞回环扩大,从而导致铁心损耗的增大,而在谐波阶次足够高时,相位对其影响减弱,因此可忽略谐波相位对铁心损耗的影响。所得结果和结论为谐波激励条件下变压器铁心电磁场数值计算提供了数据支持,有助于通过优化设计提高变压器产品的性能。

功率变换器中磁元件损耗测量方法的综述

磁元件损耗在功率变换器总损耗中占据了较大的比例,其损耗的准确评估对功率变换器的效率至关重要。测量技术是一切研究磁元件损耗的基础,也是评估磁元件损耗的最直接和有效的手段。总结现有磁元件损耗的测量技术,对比分析各种热量测量法,电气测量法的工作原理、特点及应用场合,展望磁元件损耗测量技术的发展趋势和研究方向。

砂心试片评价钻井液性能的方法

钻井液性能的好坏直接影响钻井质量,为了更全面深入地评价钻井液性能,采用砂心试片作为渗漏介质,测定钻井液渗滤性能,建立砂心试片评价钻井液性能的方法,此法较传统的渗漏介质滤纸对地层模拟更为逼真。通过对试片表面或断面的图像采集,可以分析钻井液处理剂微观作用机理。同时可以评价出试片返排后渗透性恢复值,提高测试仪器的利用率。以成膜钻井液为例,考察砂心试片评价钻井液性能方法的可行性。实验结果表明,该方法可以更好地模拟地层情况,并且操作简单方便,科学实用,可为有关科研和生产提供一种新评价手段。

基于ELCID的发电机定子铁芯损耗试验

铁芯是发电机的重要组成部分,其片间绝缘故障将影响发电机的安全运行,并可能造成严重的设备损伤,铁芯试验能较早地发现铁芯的故障点,避免故障扩大。文中介绍了ELCID(Electro-magnetic Core Imperfection Detector)铁芯试验的原理、方法,并通过实例详细介绍了ELCID在大型发电机铁芯试验中的试验情况及相关注意事项。结果表明,ELCID铁芯试验能够有效地对发电机铁芯状况作出判断。

环形铁芯损耗在线测试仪

应用模拟线圈和交流稳压电源的方法研制了一种环形铁芯损耗在线测试仪。介绍了该在线测试仪的设计方法、工作原理及部分电路,给出了实验结果。该测试仪具有测量方便、经济效益好等优点。

电机定子铁心损耗测试试验研究

根据电磁感应理论及变压器原理,通过对装压后、下线前的定子铁心损耗进行检测,在电机半成品状态时将铁心损耗大的定子铁心检测出来,减少因铁心损耗超标造成整机性能不合格。

基于改进核心向量机的配电网理论线损计算方法

为了提高配电网理论线损计算的精度,提出了一种基于改进核心向量机(quantum genetic algorithm-core vectormachine,QGA-CVM)的智能化理论线损计算方法。QGA-CVM方法将理论线损的计算抽象成回归分析问题进行求解,把理论线损已知的线路构造成样本集,以其做为CVM的数据来源加以训练,进而获得回归分析问题的拟合函数。在CVM训练过程中,利用QGA搜寻CVM的最优训练参数,以克服CVM训练参数选取的盲目性,提高了QGA-CVM的计算精度。最后通过实验验证了QGA-CVM理论线损计算方法的有效性,与传统方法相比,QGA-CVM方法在线损计算精度和速度等方面拥有更好的性能。