车轮踏面温度实时监测系统

介绍了一种铁路工程车辆行车安全辅助系统——车轮踏面温度实时监测系统,并详细介绍了系统组成、工作原理及安装方式。该系统可实时监测车轮踏面温度,实现特定温度阈值报警等功能,且具有安装方便、成本低等特点,经过实车验证,系统可靠,适用于大多数铁路运行车辆。

过充、过热及其共同作用下车用三元锂离子电池热失控特性

锂离子电池作为目前电动汽车的主要能源电池,其在外界滥用条件下的热失控问题受到广泛关注,研究不同滥用下尤其是多种滥用共同作用下的电池热失控特性可有效提高电池使用安全性。本工作以车用50 Ah方型动力三元锂离子电池单体作为研究对象,利用大功率充放电循环仪和电加热装置,进行了1 C倍率过充、150 W局部过热及其共同作用下的电池热失控实验。对不同工况下热失控实验现象、质量损失、温度变化、升温速率变化、升温部位和电压变化等实验结果进行对比分析,结果表明:过充过热共同作用下电池热失控具有更大危险性,电池热失控时间比单一滥用减少约35%,热失控时电池SOC比过充减小约35%,电池电压会出现“持续上升—突降至零”现象。本研究可为车用三元锂离子电池热管理系统安全设计提供参考。

氩气中长丝电爆炸沉积能量特性与演化过程分析

为研究氩气中长丝电爆炸沉积能量特性与空间形态演化过程,设计并搭建了铝丝电爆炸实验系统与光-电联合诊断平台。结果表明,丝长增加使电爆炸过程由直接击穿模式转变为电流暂停模式,电流暂停阶段磁压力消失是导致过热系数随丝长增加而减小的根本原因。丝长增加将导致残留丝核、弥散蒸汽层等径向不均匀现象以及分层结构等轴向不均匀现象的出现。提出了长丝电爆炸沉积能量提升措施与空间形态均匀性调控方法:增加充电电压可改善电爆炸模式、提升过热系数,是消除残留丝核的有效措施;增加气压可有效改善空间形态均匀性。研究结果对电爆炸法高效制备纳米粉体具有重要工程价值,对深入理解电爆炸物理机制具有重要学术意义。

用于储能电站热失控预警的热敏涂层材料研究

[目的]磷酸铁锂电池储能电站是新型电力系统消纳大规模新能源的重要基础,然而电池单元的热失控严重威胁储能电站的运行安全。对储能电站局部过热进行实时监测和科学预警具有重要意义。[方法]在此工作中,制备了一种具有感知过热温度并产生颜色变化的热敏微胶囊,将其适量添加到环氧树脂基体中构成具有感知外部过热温度场特性的复合绝缘材料。[结果]测试结果表明,所制备的热敏微胶囊/环氧树脂绝缘示温涂层的颜色可以灵敏地随外界温度变化而发生变化,在60℃左右时发生颜色突变。当热敏微胶囊的掺杂质量分数为0.25%时,复合涂层的绝缘强度、介电特性和纯环氧树脂材料相当,保持良好的本征电气性能。[结论]研究提出的热敏变色复合绝缘涂层可对外界局部过热状态的温度可视变化,为储能电站的热失控预警应用提供了一条新的技术路线,具有一定的工程应用价值。

余热发电锅炉低温过热器连接弯头开裂及处理对策

某余热发电锅炉在经过一段时间运行后,在低温过热器连接位置弯头处发生了开裂问题。通过试验分析可知,开裂主要原因是锅炉安装后的煮炉过程中有碱液进入过热器,使得连接弯头在焊接位置产生了脆性开裂。对此提出了防止开裂的具体对策:利用超声波、射线检测等方式确定发生裂纹的位置,对存在裂纹的管段进行及时换新,防止锅炉运行时裂纹的进一步扩散,避免造成整个管道的停运,对于确保锅炉正常运行具有现实意义。

300MW亚临界机组低温过热器泄漏失效分析

以某300 MW亚临界机组低温过热器泄漏管段为研究对象,采用金相检验、扫描电镜、硬度和拉伸性能测试等手段对低温过热器泄漏失效原因进行分析。结果表明:管子未出现明显力学性能老化,断面存在严重腐蚀,具有脆性断裂特征。对机组低温过热器泄漏管段显微组织和力学性能进行测试分析,通过观察其微观组织和力学性能变化,分析爆口损伤原因,提出运行监督建议,以期对低温过热器管氢腐蚀研究提供参考。

柴油发动机曲轴的常见失效模式

使用扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪、光学显微镜、显微硬度计、拉伸试验机和直读光谱仪等设备对失效曲轴进行了研究。分析了结构设计不当、原材料缺陷、装配不当、使用不当等因素导致曲轴失效的案例,并提出了改进建议;阐述了相关零部件与曲轴失效之间的关系。结果表明:应从设计、材料、热处理、机械加工、转运、装配、相关联接件、使用过程及服役环境等诸多方面对曲轴的失效进行排查并着手改进。

基于模糊PID方法的大型电力机组温度过热控制研究

目的:大型电力机组的温度过热控制方法较为复杂,从而提出了将基于模糊PID为基础的方法。方法:实现大型电力机组温度过热给定值偏差的设置,通过模糊语言变量描述、模糊集合论实现控制,不需要创建不饿检测对象准确数学模型,实现不确定性与非线性温控系统的控制。结果:通过仿真结果表示,此控制方法在大型电力机组温度过热控制的稳定性比较高中使用,并且响应快。结论:将此方法在大型电力机组系统参数的变化控制中使用的鲁棒性比较强,抑制效果良好。

一段转化炉炉管全寿命周期运行总结

介绍合成氨装置一段转化炉炉管的改造更新情况,从炉管金属组织在不同服役时间的状态、炉管材质、使用过程中可能对炉管寿命产生影响的主要事件、不同有害因素对炉管使用寿命的影响等方面进行了分析探讨,提出了炉管运行调整中应注意的事项。

关于湿式双离合变速器多档降档超温研究与优化

湿式双离合变速器的离合器全部浸泡在变速器油液中,相比于干式双离合变速器可以更好的降低离合器的工作温度,延长离合器的使用寿命。但是对于瞬间高温工况,离合器片依然有超温的风险。文章主要对湿式双离合变速器汽车多档位动力降档过程中出现的离合器超温问题进行分析与研究,通过缩短换档时间、降低换档速差和降低换档过程中的发动机扭矩来减少摩擦功,从而避免离合器超温的风险。

隔离开关的可靠性评估与维护分析

阐述隔离开关运行状态的评估,隔离开关的故障类型与检修过程的应对措施,包括自动合闸、接触不良、机构故障、过热故障、三相不同期检修。

NTE200后悬缸支座断裂分析

对断裂NTE200后悬缸支座进行了化学成分分析和力学性能检测,采用光学金相显微镜和扫描电子显微镜进行宏观形貌、微观形貌观察和能谱分析,对造成此次事故的原因进行了论述与分析。结果表明,NTE200后悬缸支座断裂是由于零件表面存在凹坑缺陷,诱发了疲劳源的生成;而且零件局部存在过热组织,降低了承载性能,在恶劣的路况下,过大的冲击载荷致使零件发生疲劳断裂。

一起超高压变电站低抗绝缘油检测异常缺陷分析

针对一起在超高压变电站油浸式低压并联电抗器(低抗)绝缘油检测中发现总烃超标的事故,通过对绝缘油溶解气体含量分析,借助三比值法初步推断低抗内部存在中温过热故障,进行包含直流电阻、绝缘电阻、阻抗、介损及电容量等项目的诊断性试验,分析低抗缺陷原因,并对低抗进行解体验证。结果表明,低抗缺陷的原因为接地屏中存在铜箔片异常搭接,进而引起环流引发局部过热,造成异常搭接处被灼烧,导致总烃超标。

小管径焊口水溶纸封堵方式影响及应对

某电厂超临界机组锅炉垂直水冷壁管短期内连续两次发生爆管泄漏,且两次泄漏均发生在同一根管的同一位置,在锅炉受热面泄漏事故中较为少见。针对两次泄漏的原因进行了分析,并通过试验的方法,证实由于换管时焊口封堵塞纸不规范可能造成管子堵塞而过热爆管,并提出了预控措施。

高压开关柜接触发热温度场数值计算

开关柜内接触发热是造成柜内导体过热及绝缘损坏的主要原因。以典型箱式固定式开关柜XGN2-12/3150为研究对象,利用三维建模软件Solidworks及有限元分析软件ANSYS中进行开关柜接触发热温度场数值仿真。对额定电流运行时不同接触电阻造成局部过热状态下的高压开关柜温度场分布进行了数值计算和比较,计算分析认为隔离开关旋转触头、断路器触头、母排压接接头处的局部发热最高温度随接触电阻的增加呈线性增大趋势。在接头附近设置的温度监控点的温度与实际最高温度间的温差随接触电阻的增大而增大。接头附近设置的温度监控点可以用于判断接触发热程度,计算结果可以为温度校正及局部温升的监测提供依据。

基于光纤光栅的气体绝缘开关母线温度在线监测系统

提出了一种基于光纤光栅测温技术的气体绝缘开关(GIS)母线温度在线监测方法,设计了高性能的光纤光栅温度传感器以及波长解调系统,由工控机实现波长自动采集、波长温度转换、数据存储以及故障预警,通过实时监测母线温度变化趋势实现对母线的发热状态进行评估。所研制的在线监测系统已在广东电网投入运行,运行结果表明,该系统具有较高的测温精度,能够有效监测GIS母线温度及其变化趋势。

模拟电气设备过热故障时SF_6气体分解产物的体积分数及其特征

对于运行中的电气设备,判断其设备内部运行状态相对困难,通过分析检测SF6气体的分解产物是判断SF6气体绝缘设备内部运行情况的一个强有力手段。笔者模拟了SF6电气设备不同温度和湿度的过热情况下所产生的分解产物类型及其体积分数,为确定电气设备故障类型提供数据支持。通过模拟试验得出,SF6在350℃时即开始产生较显著的分解产物,在高湿度环境下比在低湿度环境下更容易分解,且分解产物SO2、H2S和HF的体积分数更大。设备中的高水分含量会加速SF6的分解,为了确保电气设备的安全运行,必须严格控制设备内部气体的水分体积分数。SF6分解会产生HF,其具有强腐蚀性,当HF增长到一定体积分数后,会腐蚀设备内部,从而造成HF体积分数下降。是否含有S2OF10对SF6分解产物及其体积分数的影响并不显著。

高压开关柜无线测温系统设计及可靠性研究

过热是影响高压开关柜测温系统供电稳定性的重要危害源,而开关柜内的电磁骚扰是影响测温系统工作稳定性的主要因素。文中研制了一种高压开光柜无线测温系统,用于提高设备运行可靠性。笔者分析了Zig Bee测温系统工作原理,优化设计了温度采集器硬件、Zig Bee模块和数据集中器硬件结构;探索获得了温度采集和通信的流程,并编制了相关软件。通过有限元热场仿真获得了温度采集器附近的热场分布情况,采用热隔离结构设计,降低了电池和采集器硬件模块的温度,消除了高温可能造成的测量系统爆炸隐患。通过修改工作流程增加握手协议,并增设放电二极管,提高了系统抗干扰性能,试验表明该系统可通过严格的电磁兼容试验。

金属封闭高压开关柜手车触头温度场仿真分析及实验研究

由于高压开关柜触头盒内外温升的差异性,导致盒外在线测温装置不能直接反映触头最高温度。因此针对某常用型号开关柜建立了手车触头接触正常情况和不良情况下的导电回路发热模型,利用ANSYS有限元电热耦合方法进行了仿真计算,得到了触头部位沿临近回路的温度分布特征。通过对比该型号开关柜温升实验的结果,验证了仿真计算的正确性。研究结果可为现有开关柜过热预警装置传感器安装及温度监测数据分析提供参考,有助于及时、准确地发现过热故障隐患。

气体绝缘开关设备母线接头过热失效的相似模型

气体绝缘开关设备(gas-insulated switchgear,GIS)母线接头过热失效由开始发展到形成的时间较长,直接采用母线原型开展故障过程模拟试验缺乏客观现实性。为了再现GIS母线接头的过热失效过程,根据过热失效所包含的功率损耗、气体流动以及温升现象的数学模型,利用相似学原理推导了涡流–流体–热耦合场的相似关系,并对其进行了合理简化和修正,以提高相似模型的实用性,设计了GIS母线的局部相似模型,给出了模型的几何条件、物理条件和边界条件。利用三维有限元法分别计算了母线原型与相似模型涡流场及温度场,将电流密度及温度分布的计算结果进行对比,验证了相似建模的有效性。