大容量发电机断路器TRV开断特性及抑制措施研究

发电机断路器(GCB)位于发电机组和升压变压器之间,针对负荷电流高达50 kA、故障电流高达200 kA以上的大容量机组,GCB传导和开断电流远高于线路断路器,在开断过程中,GCB两端会产生非常严重的瞬态恢复过电压,威胁GCB的可靠性。文中基于某大型核电站的实际接线,单机容量为1 722.2 MVA,利用EMTP-RV仿真计算研究了GCB在各种故障下开断时的TRV的电磁暂态特性,分析配置不同容量电容器对TRV幅值和陡度的影响效果。提出了采用辅助断口装设非线性阻尼电阻抑制TRV的方法,并给出了非线性阻尼电阻参数选取原则,并通过仿真验证了其可行性,针对失步故障非线性阻尼电阻可使TRV幅值降低29.2%,具有更高的灵活性与经济性。

基于交流注入法的大容量铅碳电池内阻测量

电池内阻是判断电池健康程度和放电能力的重要参数,而目前针对大容量铅碳电池内阻检测方面的相关研究较少,因此提出一种大容量铅碳电池的交流注入检测法。首先对铅碳电池等效电路模型进行推导分析;其次应用Simulink软件建立检测系统仿真模型,验证其电阻检测过程,仿真结果与被测铅碳电池内阻一致,说明该检测系统方案可行;最后采用新威高性能电池检测系统作为标准检测仪器进行对比测试验证,达到实际应用要求。该测试方法对大容量铅碳电池内阻的检测具有一定的借鉴作用。

替代制动电阻的车载储能系统容量配置研究

针对安装单一地面储能系统无法高效回收城轨列车再生制动能量的问题,提出利用车载储能系统替代车载制动电阻,通过车载-地面储能系统的协调配合实现城轨列车再生制动能量高效回收的方案。从实际工程应用出发,以列车原有车载制动电阻的质量和体积为约束条件,提出集中安装和分散安装两种车载储能安装方式,并以实际城轨列车为例分别进行两种安装方式下车载储能系统的容量配置。进一步搭建城轨牵引供电系统仿真模型,对替代后的节能稳压效果进行对比分析。结果表明:将原有制动电阻用车载储能系统替代后,节能率为7.27%,较仅安装地面储能系统提高了2.02%;稳压率为34.04%,较仅安装地面储能系统提高了22.85%,验证了利用车载储能系统替代制动电阻的优势。

高压直流避雷器研发中的关键技术

中国正在建设±500/±660/±800kV等电压等级的高压直流输变电工程,并在努力实现电力设备的国产化。研发了大容量电阻片、阀避雷器和母线/线路避雷器类型的高压直流避雷器,已经或即将投运于各个高压直流输变电实际工程,介绍这些直流避雷器的研发技术和结果。大容量电阻片实现各种直流避雷器通用,也实现了交/直流避雷器通用,已实际应用于1000/750/500kV等电压等级的瓷套型避雷器。阀避雷器采用复合外套,基于良好的多柱避雷器电流分布、整只避雷器电位分布,解决了压力释放和机械强度等难点问题。母线/线路避雷器采用复合外套/瓷外套2种结构。复合外套型,在压力安全释放的基础上,解决了抗弯强度问题;瓷套型,采用等径深棱伞以提高避雷器的耐污秽能力,应用减震技术(装置)大幅度减小瓷套根部应力,从而满足抗地震要求。

水轮发电机灭磁能容估算

本文分析了空载水轮发电机磁场能量计算和空载误强励下 ,用线性电阻或非线性电阻灭磁时灭磁能容的计算。指出了磁场能量正比于磁链及产生它的电流的乘积。针对发电机突然三相短路下的灭磁 ,利用发电机空载特性及q轴暂态电势E′q 和短路三角形的方法 ,计算灭磁能容并给出了计算实例。

太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真

为开展太阳能光伏发电并网系统的研究,采用光伏电源外特性等效方法,推导了大容量太阳能光伏发电的数学模型,搭建了10MW光伏电源的仿真模型。在此基础上,提出了改进的扰动观察最大功率跟踪方法,该方法不受测量和计算误差的影响,能保证光伏电源尽快稳定在最大功率点。应用正弦脉宽调制的电压型三相桥式逆变器和具有阻尼电阻的LCL滤波器作为光伏电源与电网之间的接口,采用内外环加同步比例积分的电流控制技术实现并网。仿真实验验证了搭建的10MW光伏并网发电系统的可行性和正确性,并网电流谐波符合IEEEStd929—2000的要求。

大型汽轮发电机灭磁能容量仿真研究

本文对大型汽轮发电机空载误强励及机端短路的灭磁行为进行了动态仿真计算,针对非线性或线性电阻灭磁情况,采用发电机六阶数学模型,完全考虑发电机阻尼绕组及磁场饱和,建立发电机空载及短路时动态微分方程组,并利用电力系统动态仿真计算程序,对典型600MW汽轮发电机空载误强励及发电机机端短路灭磁的实例仿真,得出了灭磁过程中磁场电流、电压、发电机电压及电流的变化曲线,计算灭磁时间以及灭磁电阻吸收的磁场能量,最后给出两种灭磁容量的比较结果,为励磁工程设计计算提供依据。

基于EP9315的蓄电池在线监测装置的设计

以蓄电池在线监测装置为研究对象,提出了一种基于Cirrus Logic公司的EP9315处理器和嵌入式linux操作系统的解决方案。并介绍了系统硬件结构和系统软件设计。系统通过直流放电法测量单体电池内阻,保证了在线监测的可靠性。探讨了模糊神经网络技术在蓄电池组容量预测中的应用,具有广阔前景。

电子仪器外壳带感应电现象及防护措施

从事教学、科研的工作人员经常使用电子仪器 ,而他们均有这种感觉 ,无意中手碰至仪器外壳却有麻手的感觉 ,如有意用手重摸仪器外壳这种现象却无影无踪了 ,本文将这种现象产生的原因。

基于软开关技术的大型发电机灭磁性能优化

随着同步发电机组单机容量的迅猛提高,为电磁感应提供磁场的励磁电流也大大增加,如何在系统故障和空载误强励等极端条件下确保灭磁的快速性、安全性和可靠性,已成为亟待研究和解决的课题。电力电子软开关技术为灭磁性能的优化提供了新的思路和方法。文中以三峡发电机组励磁系统为研究对象,对非线性电阻进行了选择和参数优化,在此基础上,引入软开关技术,为灭磁创造励磁电流过零点,对灭磁过程中的建压、换流、移能和耗能等工作环节的时序配合进行了分析和优化。理论分析和仿真表明,灭磁过程中实现了灭磁断路器的零电流关断,在保证灭磁快速性的基础上,提高了灭磁的安全性和可靠性。系统故障下空载误强励的灭磁时间为1.048 s,励磁绕组过电压限制在3 500 V,灭磁开关过电压限制在2 000 V。

PC开关电源的几例罕见故障

列举PC开关电源中的几例罕见故障现象,并分析其故障原因及相应的解决方法。

煤矿配电系统电容电流的测量

提出了一种测量电容电流的方法,通过在高压侧单相外接电阻法接地,由公式就可以准确地计算出配电网的电容电流值,这种方法具有试验简便,准确度高等特点,值得在煤矿电力系统上推广使用。

1100kV GIS用SF_6断路器的研究开发

开发1 100 kV GIS用特高压断路器对于1 000 kV特高压电网的建设具有重要意义。文中介绍了新东北电气自主研发的1 100 kV SF6断路器的技术结构特点和技术参数。对1 100 kV特高压断路器断口并联电容值的选择、对主灭弧装置的绝缘性能、开断性能、对合闸电阻开关的绝缘性能、动作原理及合闸电阻的绝缘性能、热容量等关键技术进行了计算分析。对1 100 kV特高压断路器的型式试验进行了介绍。1 100 kV特高压断路器的成功研制,标志着中国特高压开关设备的自主研发水平达到了一个新的高度。

整流电路输入浪涌电流抑制电阻的优化设计

介绍了一种输入浪涌电流抑制电路,从理论上对其工作机理进行了分析。根据此电路的工作原理,计算了限流电阻的相关参数,并通过仿真进行分析。提出了基于电阻热容量的优化设计方法,通过在10kW三相整流电源中应用,验证了限流电阻优化设计方法的可行性。

直流氧化锌避雷器用电阻片能量吸收能力及热稳定性能的研究

研究了直流避雷器用电阻片能量吸收能力及热稳定性能。试验表明,在多次过电压下,电阻片吸收操作过电压临界能量吸收能力为432kJ;直流电阻片的近似比热容为3J/(g.K);达到临界能量吸收时,电阻片表面温度最高为178℃。制造直流避雷器用电阻片时,应确保电阻片具有较大的热容量和较小的温度系数;设计结构时,应考虑避雷器具有较好的散热性能,对于靠近电阻片的材料,应具有耐受热冲击温度为180℃的能力。

800 kV SF6罐式断路器合闸电阻研究

断路器配置合闸电阻是降低线路合闸过电压的有效措施。介绍了800 kV断路器的结构特点,合闸电阻开关与合闸电阻并联后与两个主灭弧单元串联。800 kV断路器合闸电阻开关合闸过程中传动机构采用变长度连杆设计,实现了合闸电阻开关合闸时先慢后快的运动特性,保证了合闸电阻8~12 ms的可靠投入。800 kV断路器合闸电阻开关动触头采用弹簧振子设计,实现了合闸电阻开关分闸时后分的运动特性,保证了灭弧功能由主灭弧单元完成。800 kV断路器合闸电阻额定热容量为39.7 MJ,针对操作顺序C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E)-30 min⁃C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E),安全系数为1.51倍;针对操作顺序C(2E)-30 min⁃C(2E),安全系数为1.27倍。对800 kV断路器反相合闸及雷电冲击耐受电压下的电场分布进行了数值仿真,计算结果表明其绝缘性能满足要求。有关断路器合闸电阻的标准应完善。

VRLA电池容量差及一致性测试方法与装置

基于电池容量差及容量一致性测试的重要性,制定根据GB/T19638.1-2014《固定型阀控式铅酸蓄电池》要求的10 h率容量测试方案。开发适用于多型号、大容量阀控式铅酸(VRLA)电池的容量差及容量一致性测试装置。装置采用智能反馈控制技术和级差电阻智能网络技术实现大电流的精确控制。河北南部电网变电站电池的实际测试表明:所测产地1电池单体最低容量为额定容量的94.8%,单体容量不足;产地4电池单体最大容量差达到19.2%,容量差严重偏大。该装置能够满足变电站GFM-100、GFM-800等型号电池测试的需求。

750 kV交流滤波器用断路器合闸电阻故障分析

交流滤波器用断路器合闸电阻承担着限制合闸涌流的作用,运行过程中易发生故障。为了对750 kV交流滤波器用断路器合闸电阻投切过程中存在的间歇性缺陷进行分析,保证合闸电阻对合闸过程中涌流的限制作用。本文对某750 kV交流滤波器用断路器投切过程中的录波图、声振信号、气体成分进行分析,并基于PSCAD进行了合闸电流仿真与热容量试验,提出了合闸电阻间歇性放电缺陷的有效判别方法,以及针对该断路器合闸电阻存在的缺陷改善措施。通过返厂解体,验证了交流滤波器用断路器合闸电阻缺陷判断方法的有效性以及所提改善措施可行性,避免合闸过程中因合闸电阻缺陷导致闪络事故发生。

电气化铁路APF的LCL滤波器的双环控制

针对电气化铁路谐波治理的APF的LCL输出滤波器进行分析,采用电容电流和电网电流的双环控制,达到滤除谐波净化电网的目的。对LCL滤波器的稳定性和动态性能进行了分析设计,满足实际需求,并进行了仿真验证。

氧化锌非线性电阻片用无机高阻层的研究

研究了氧化锌非线性电阻片侧面用无机高阻层在4/10大电流冲击和2ms方波电流冲击作用下的破坏机理。认为影响电阻片耐受大电流冲击能力的关键之一是无机高阻层本身的绝缘强度,之二是无机高阻层和电阻片之间膨胀系数的配合问题,并通过试验指出,侧面绝缘层的膨胀系数应比ZnO陶瓷小0.5×10-6/℃～1.5×10-6/℃。影响电阻片耐受方波电流冲击能力的关键是无机高阻层和电阻片本体反应后所形成的中间层的稳定性。研制的无机高阻层可满足φ32mm×35mm、梯度为240V/mm的电阻片65kA大电流冲击的要求,并可提高电阻片的方波通流能力。