牵引变流器功率器件结温在线监测方法综述

功率器件结温在线监测对牵引变流器安全可靠运行至关重要,准确的结温监测是牵引变流器失效分析、运行状态监测、健康管理和剩余服役寿命预测的基础。因此,面向功率器件结温在线监测开展了大量研究。在此基础上,概述了以热网络模型法和温敏参数法为主的功率器件结温在线监测方法,以此为分类基准梳理了现有功率器件的结温监测方法并讨论了在牵引变流器中在线实现的可能,详细介绍了功率器件结温监测方法针对在线应用及客观因素干扰的发展与改进。最后,总结并对比了现有功率器件结温在线监测方法的演变、联系与差异,在分析现有结温监测方法面临挑战的基础上,展望功率器件结温在线监测在人工智能技术辅助下的前景。

新型固体环网柜在线监测系统设计

针对固体环网柜绝缘在线监测问题,提出一种综合在线监测方案,同时监测母线温升、泄漏电流值和介质损耗值来反映固体环网柜绝缘状态。针对母线温升监测,采用取能电流互感器、温度传感器以及红外传输方式的配合,解决了对母线电连接处温升测量隔离的难题。同时监测泄漏电流值和介质损耗值,二者相结合作为绝缘状态的判据,并通过老化实验验证了各项参数判据值大小选取的合理性。最后,通过现场在线产品的测量表明,该装置满足测量的准确度和稳定性的要求,为固体环网柜绝缘在线监测提供参考。

基于黑白CCD传感器的近红外热像在线监测方法

设计了以黑白电荷耦合器件(CCD)传感器为核心器件的在线监测系统,该系统可通过探测 近红外辐射从而对变电站中一些电力设备进行监测;构建了测温模型,并分析了影响测温的一些因 素,计算了温度场分布;最后对发热设备进行了监测实验,采集了热图像并用小波算法进行了去噪 处理;实验结果表明了用该方法能探测到的最低温度为152℃。

智能型高压电气设备温度监测预警系统

为实现高压电气设备开断点和接触点处温升的实时在线监测和预控,达到智能型系统的要求,基于有源RFID技术,PN数字温度传感技术与低功耗、接触式、主动型测温产品组合,引入先进的等电位、无源、间续工作、无线、抗电磁干扰等技术,克服了电力运行环境下高电压、大电流、强电磁干扰、测温元件安装困难的技术难题,同时避免了线路(包括光纤)连接传感器会改变电气爬电距离的缺点,能够全天候地测量高压电气设备的过热隐患,并可通过软件分析预测各测温点的温度走势,为设备维护检修提供准确的决策依据,保证供电的安全可靠。

环网柜电缆接头温度在线监测方案设计

环网柜电缆接头温度是衡量环网柜及电网安全运行的重要指标,环网柜电缆接头温度过高容易导致爆炸事故,会降低供电可靠性造成巨大的经济损失。所以,对环网柜电缆接头温度的监测显得尤为重要。为了满足智能配电网对环网柜电缆接头温度的监测要求,此文从电缆接头所处的环境温度、电缆接头本身及环境温度的上升速率等方面,设计了一种电缆接头温度在线监测方案;主要包括监测方法及判据的提出、监测系统的结构设计以及监测主站系统的设计。

10kV配网电容器在线监测与故障诊断系统

目前大多数电力电容器状态监测系统存在实时性不足和数据频密度不足的缺点,难以实现准确的在线故障预判,易导致故障处理滞后或误报等不良后果;文章立足于电力电容器运行和维护的实际需求,构建了一套完整的电力电容器故障在线监测系统,并给出了一套采用神经网络融合电容器电流、电容、电阻和电压等信息的故障诊断模型和方法,并在实际中进行了应用。在实际应用中,该系统能及时并准确地对电容器的异常状态和故障特征进行捕捉,避免了故障判断的滞后性,提高了获得数据的准确性,能够提高电网设备的运行和维护效率,提升电网运行可靠性。

交流绕组温升的等效直流灌注法计算机在线监测

根据等效直流灌注法,设计交流电机定子绕组温升的计算机在线监测系统,并提出提高测试精度的几种措施。实验表明,此方法测试结果准确,测试过程迅速,转矩脉动可以控制在合理范围内。该测试方法广泛适用于电机热保护和状态监测场合。

丰满电站水轮发电机通风冷却系统的工程应用研究

从丰满电站水轮发电机的工程应用出发,叙述了发电机通风系统的特点和通风系统结构的选择,采用网络法计算了该电机的风量并通过真机通风试验数据验证了计算的准确性。根据通风冷却系统流体流动特点获得温度场计算的边界条件,采用有限元方法计算了转子温度场分布,根据水轮发电机转子光纤温度在线监测系统的工作原理进行系统构成分析,对关键技术问题重点考虑,实现了光纤测温技术在丰满水轮发电机温度在线监测中的应用,现场运行数据表明,系统测量数据与计算值接近,数据准确可靠。同时,针对实际运行中瞬态工况部件的温度变化易导致故障发生的情况,采用温度场计算研究了穿心螺杆短路工况和定子制动工况瞬态温升。对通风冷却系统全方位的研究可确保发电机在工程应用中安全可靠运行。

温升在线监测装置在中低压开关柜中的应用

中低压开关柜温升异常监测手段的高效性、实用性倍受关注。通过对中低压开关柜运行现状的分析,说明电气设备过热故障的严重性以及对电气设备温升进行监测的必要性。针对现有温度监测方法存在的不足,介绍了目前相对先进的开关柜温升在线监测装置。该装置在生产中应用效果良好。

中压开关柜温升在线监测系统设计

中压开关柜在长期运行过程中,开关柜中触点因老化或接触电阻过大而发热,由此而引起的开关柜故障在开关设备故障中比例较高,所以对中压开关柜内的温度状态实时监测非常必要。本文采用的基于C8051F020单片机的远红外测温法,利用红外测温技术,以温度传感器为测温元件,监测中压开关柜带电工作状态下母线和电器元件连接处的发热情况,克服了中压开关柜内高温高电压的困难,实现了对中压开关柜内温度的实时采集,达到了对温升在线监测的效果。

温度在线监测技术在油田变电设备中的应用

在变电设备的运行过程中,故障发生前都会有明显的异常温升特点,如果发现不及时,就会造成严重的事故,因此温度是变电设备运行中需要重点监测的一个重要参数。采用温度在线监测系统,将温度传感器安装在高压设备的被测点上,由温度监测装置向温度传感器发射询问指令脉冲并接收测量点温度数据(同时具备超温报警功能),再通过RS485串行通信口与监控计算机相连,可实现对电气设备各连接点温度的实时监测,使变电运行人员能够及时发现设备缺陷并采取有效措施。采用该系统对保障设备安全运行、提高供电可靠性具有重要的意义。

一种基于门极电压阈值检测的SiC MOSFET结温在线监测方法

碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor,MOSFET)作为第三代功率器件的代表,已被广泛用于小容量高频领域,其可靠性问题备受关注。结温过高是制约SiC MOSFET可靠性的重要因素。然而,碳化硅器件高开关频率增大了动态参数测量的难度和成本。与硅基器件相比,其导通压降和导通电阻等稳态参数对结温的敏感性较低。因此,主流的热敏电参数法无法有效地在线监测结温。已有研究表明:门极阈值电压与结温密切相关,但这种通过门极阈值电压监测结温的方法易受电流震荡影响且测量电路复杂,故监测效果差强人意。为此,文中提出一种新型的基于门极电压阈值检测的SiC MOSFET结温监测方法。首先,理论推导结温与门极阈值电压之间的解析表达式,发现其呈线性关系。其次,提出一种多项式拟合门极阈值电压测量方法,并设计与之匹配的电流采样测量电路。最后,通过基于H桥单相逆变电路的在线监测试验证明该方法的有效性。研究表明:新型结温监测方法具有以下突出优势:1)不易受开关过程震荡的影响,监测精度高;2)测量电路简单可靠,仅用采样电路和滤波器即可,毋需复杂的捕捉电路;3)对采样频率具有一定的容差性。

大电流开关柜的研究与设计

介绍了大电流开关柜在运行中容易出现涡流、发热等现象,分析了大电流开关柜在运行中发热的原因,提出了解决大电流开关柜发热的方法。实际应用表明,重新设计的大电流开关柜解决了温升问题。

二硝基脲法合成HMX的过程监测及动力学分析

采用反应量热仪(RC1)对二硝基脲法合成HMX各步放热过程进行测定,并分析其放热参数以及严重度;利用绝热加速量热仪(ARC)测定了中间产物的分解温度及放热速率,并进行了动力学分析。结果表明,加入尿素后反应体系立即放热,硝化反应在2s内发生,部分反应到达成熟期才完成;其余各步反应进行很快,也都在2s内发生,主要热量用于中和硫酸放热;得到的绝热温升越高,发生失控反应的严重度越高;加水的过程要在0℃下进行,加硝酸铵的过程要在10℃下进行,加尿素的合成反应温度较原工艺可以适当提高2℃,加DPT反应过程最为安全,合成反应的最高温度(MTSR)为40.8℃;经ARC测定得中间产物的相关动力学参数:活化能(Ea)为254kJ/mol,指前因子(A)为1.26×10^(30)s^(-1),反应级数(n)为0.88。

开关柜温升问题探讨

电力行业中广泛应用的手车式大电流开关柜在用电高峰期,长时间满负荷运行的情况下,由于各种原因大多存在温升超标问题,对供电设备的安全和供电可靠性构成较大的威胁。分析了开关柜温升过高导致的开关柜故障类型及温升过高产生的原因,探讨温升过高问题的改进措施和解决方案。

新型变压器绕组及油面温度计Terman应用

变压器的使用寿命取决于它的绕组温度,有效地控制变压器绕组的热点温升,即可延长变压器的使用寿命,故在大、中型变压器上都配备了绕组温度监测装置。介绍了变压器绕组温度检测较为常用的方法,分析检测方法的原理、优势及存在问题,并介绍特曼绕组温度计不同于市场上国际、国内设计的温度计的设计方法。为电力系统用户实际工作提供借鉴和帮助。

基于温差法的电缆井电缆接头温度在线监测装置的研究与开发

为了对电缆井预分支电缆运行情况实时监测,以便对发生电缆接头温升故障时提前预警,提出基于温差法的电缆接头温升在线监测,该装置通过在电缆接头处安装温度测量传感器,实现温度准确测量,为了消除环境温度对测量值得影响,提出利用监测电缆接头表面温度与环境温度的差值,作为电缆是否发生温升故障的判据,克服了电缆井电缆接头温度监测受季节环境温度影响的因素,使判断更加准确,经实际温度标定测量满足设计要求。

供配电系统中压开关设备温升在线监测方法

为及时发现供配电系统中压开关设备的温度变化情况,避免发生高温故障,该文提出供配电系统中压开关设备温升在线监测方法。开关设备温度数据采集模块将温度监测节点采集的温度信息传送至在线监测模块,在线监测模块通过DS证据理论融合采集的温度信息,并通过多重对抗网络模型,判断开关设备是否发生温升现象,感知其温度状态;应用自联想核算法结合感知结果,进行预警发生温升的开关设备,通过上位机呈现红外监测画面。测试结果表明,该方法能够在温差为±0.6℃的范围内,完成开关设备的温度信息采集,具备良好的温度感知性能;当健康度指标发生明显下降趋势时,及时发送预警信息,呈现红外监测画面,具备良好的温度劣化监测效果。

电控柜温度检测系统设计与实现

在工业中为了保证电力设备的正常运行,电力设备的实时在线监测和超限报警是十分重要的。通常需要大量的人力资源进行监测、检查等工作。为了提高效率,故此设计电柜温度检测系统,从而实现更加全面的设备管理和管控监测。该系统主要用于港口热像仪及其相关配套硬件设备的运行控制,相关数据的监测、采集、记录和设备运维管理,用户可以通过电脑,手机对相关设备进行远程控制,访问,检查设备工作情况,一个运动的传感器代替了传统多个传感器监控一个空间,视频,图像,数字等多种报警方式,支持历史数据,通过数据分析,延长设备使用寿命。基于物联网技术,通过手机,平板,电脑发送指令控制运动机构在某个指令区域内的定期巡检,热像仪将被监控区域内报警信息(视频,图片,数字)以及运动机构的工况及时反馈到手机,电脑等远程客户端的可控型移动式温度检测装置。

一种基于 UHF RFID 无源无线测温技术及其应用

针对配电设备点多、面广且易因过热导致引发严重事故的现状,设计了一种基于UHF RFID无源无线温度监测系统,阐述了该无源无线温度监测技术的工作原理及技术指标,并对其测温精度进行了验证,测试结果表明测温精度优于规范要求;设计了一种典型的无源无线温度监测系统架构,并通过研究电力设备的结构特点以及传感器结构形态,对两者进行了适配性设计,满足不同配电设备的测温需求;最后通过几个实际应用案例验证了该种测温技术优越性以及实用性。