大截面导体交流电阻测试研究

导体交流电阻测试是电力系统运行和维护中的重要环节之一。随着电力系统的不断发展和电力负荷的增加,大截面导体的使用越来越普遍。然而,由于导体集肤效应和邻近效应的存在,导体在交流电流下的电阻会有所增加,这对电力系统的稳定运行和安全性产生了一定的影响。文章介绍了导体集肤效应和邻近效应的原理和影响因素,分析了影响交流电阻的因素,阐述了大截面导体交流电阻测试的各种方法,并对每种方法的原理、步骤和优劣进行了分析。

基于半解析有限元的利兹线交流电阻分析

利兹线广泛应用于无线电能传输、涡流检测等领域.由于利兹线包含的导线股数多且几何结构复杂,交流电阻计算困难是限制利兹线结构和电磁参数设计的主要原因.传统有限元方法和解析法在计算效率和普适性方面无法满足要求.本文采用半解析有限元法结合电路系统,基于Python语言编程计算,综合考虑集肤效应、邻近效应和循环电流,对利兹线的交流电阻进行了分析.在100 Hz到1 MHz频率范围内,基于并联利兹线模型,验证了半解析有限元法对交流电阻计算的精度和效率,并分析了螺距对利兹线空间磁场分布的影响.本文工作可为不同应用场景下利兹线模型的结构和电磁参数选择提供参考.

计及断股损伤的架空导线交流电阻计算模型研究

架空导线断股后,相应交流电阻增大,造成线路局部热点,影响输电安全性。现有导线交流电阻计算模型大多针对无损导线建立,为准确评估导线断股发热对线路运行的影响,有必要建立计及断股损伤的导线交流电阻模型。为此,以LGJ-120导线为对象,通过对交流电阻实测,提出断股导线电阻的多项式模型,并利用最小二乘方法对多项式系数进行了估计。计算结果和实验结果对比表明,所提模型具有较高精度,能够在不同断股程度下,有效反映交流电阻随导线温度和电流的变化。

在线交流电阻的测量方法及其装置

介绍了一种新的在线交流电阻的测量原理、方法及其测量装置 ,可用其测量高压输电线连接部分的交流电阻以诊断连接部分的劣化状态。该装置也可以用来测量交流电流。现场试验表明该装置测量精度高、尺寸小、重量轻。

大截面高压电缆导体交流电阻的优化

由于集肤效应的影响,大截面高压电缆导体的交流电阻远大于直流电阻,不仅会导致电缆线路的载流能力降低,还会产生更大的线路损耗。为解决该问题,通过分析电缆导体集肤效应的产生原理和影响因素,探索降低导体交流电阻的措施,试制了不同设计结构的导体样品,并采用电压电流相位差法对样品进行交流电阻测量研究。结果表明:截面积为800 mm2的电缆分割导体的交流电阻比紧压圆形结构降低了约7.5%;截面积≤1 600 mm2的瓦楞形分割导体与扇形分割导体的交流电阻相差不大;采用单线绝缘可以有效降低交流电阻,其中漆包单线比氧化单线对交流电阻的降低效果更明显,但前者的生产成本和安装成本更高;对于紧压圆形和分割导体,同向绞合均比异向绞合结构更能有效降低交流电阻,适当提高紧压系数和增加单线根数也均能降低交流电阻。

高频变压器绕组交流电阻和漏感的一维模型

本文从变压器线圈电磁场分布出发,分析了高频薄型变压器绕组交流电阻和漏感的一维模型。一维模型不能区分不同的绕组导线类型,难以揭示不同导线排列所产生的效果。但是检验结果表明,它仍具有一定的适用性。

大功率中频变压器空心绕组交流电阻的计算方法

将空心绕组应用于大功率中频变压器,在提高绕组材料利用率的同时,变压器的散热效率也可得到提升。但因为其较为特殊的形状,使得通过直接建立解析模型的方法,计算空心绕组高频交流电阻较为困难。为了解决这一问题,该文结合解析计算与数值计算方法,通过大量的有限元模型计算,得到了中频变压器空心绕组与其对应的实心绕组高频交流电阻之间的关系。这种关系被定义为一个新参数,即空心电阻系数。通过分析空心电阻系数与相关参数之间的关系,经典Dowell解析计算公式可被拓展至空心绕组的交流电阻计算中。通过对比一台中频变压器样机空心绕组交流电阻的解析计算、有限元数值计算与实验计算结果,验证了该方法的正确性与有效性。

交流电阻及其时间常数的准平衡式电桥精密测量技术

研究了一种基于准平衡式电桥的交流电阻及其时间常数精密测量方法。电桥以双级感应分压器为比例参考标准,利用电子线路将电桥不平衡差值电压转移至变压器绕组,自动实现电桥准平衡状态,消除了感应分压器比例绕组内负载的影响。将数字同步采样测量方法应用于阻抗测量,实现了交流小电压复数比的准确测量。采用电子式引线电压补偿技术和开尔文网络消除了小电阻测量时串联导线的影响。研制的交流电阻及其时间常数测量装置可测量1~10 000Ω范围内交流电阻,测量频率为1 k Hz时实验结果表明,测量装置具有较高的准确度和稳定性。

基于辅助绕组的中频变压器绕组交流电阻测量方法

在电力电子应用场合,为了校核中频变压器绕组损耗设计值,需要进行绕组交流电阻的精确提取。目前通常用阻抗分析仪、LCR参数测试仪等设备测量变压器短路阻抗以得到绕组交流电阻,但是仅能得到一次、二次绕组总的等效交流电阻,无法将一次、二次绕组的交流电阻分离。该文主要研究能够实现一次、二次绕组交流电阻分离的测量方法。首先建立变压器互感耦合模型,进行辅助绕组测量方法的误差分析,研究各绕组之间的耦合关系对阻抗测量结果的影响;进而提出对称耦合辅助绕组测量方法,开展2kW中频变压器样机在负载工况下的交流电阻在线测量实验,通过理论分析、有限元仿真及短路试验结果验证所提测量方法的准确性。

重金属锌污染砂的交流电阻率特性试验

为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性,通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试,分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响,建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明,电阻率随电流频率的增加先急速降低,当电流频率增加到50kHz时,电阻率逐渐趋于稳定;以锌含量50mg/kg为界,锌含量越低,电阻率对电流频率的变化越敏感;电阻率随含水量的增加而减小,含水量越低,电阻率变化越快;电阻率随孔隙比的增加而增大,增幅较缓;电阻率随锌含量的增大而急速减小,当锌含量高于250mg/kg后,电阻率逐渐趋于稳定;砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系,得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。

交流电阻标准研究进展

基于直流量子化霍尔效应建立的高水平直流电阻标准,促使人们积极研究交流量子化霍尔效应,以期建立更高准确度交流电阻标准的技术方案。但国外在这方面的探索遇到了一些困难。鉴于此,本文作者提出了有别于国外方案的新的技术路线。

非饱和铜污染砂的交流电阻率特性

为研究非饱和铜污染砂的交流电阻率特性,用数字电桥测试了不同铜离子含量、不同含水量、不同孔隙率的砂在不同电流频率下的交流电阻抗并换算成电阻率,绘出电阻率与这些变量之间的关系曲线予以分析。结果表明:非饱和铜污染砂的电阻率随电流频率、铜离子含量、含水量的增加而减小,随孔隙率的增加而增加。

TWIP钢交流电阻点焊接头力学性能及显微组织分析

采用交流电阻点焊焊接1 mm厚的TWIP钢板,研究了焊接热量、通电时间和加压时间对焊接接头性能的影响;分析了最佳工艺参数下焊接接头的显微组织、显微硬度和断口形貌。结果表明:当焊接热量为2.1 kJ、通电时间为1.9 s、加压时间为5 s时,接头成型良好,抗剪力达到4.939 kN;接头熔核区显微组织大部分为垂直于熔合线的柱状组织;熔核区平均硬度为259.9 HV,明显高于母材硬度;焊点中的裂纹为沿晶裂纹,断口外围为韧窝塑形断裂,中心为脆性撕裂。

无线电能传输磁耦合系统Litz线圈交流电阻精确评估方法

无线电能传输(WPT)磁耦合系统的绕组损耗是影响WPT系统效率的重要组成部分,但目前绕组损耗(尤其是Litz线的绕组损耗)缺乏有效的评估方法。该文提出一种绕组交流电阻评估新方法,该方法通过小信号测量仪器测量得到WPT磁耦合系统的电参数,同时通过磁心损耗计算(或有限元仿真)的方式提取测量激励信号下磁心附加损耗电阻,实现绕组交流电阻和磁心附加损耗电阻的分离。该方法不仅适用于WPT磁耦合系统,同时也适用于气隙电感绕组交流电阻的评估。基于三维气隙电感的绕组交流电阻有限元仿真结果与该文方法的评估结果误差小于5%,验证了该文方法的有效性和可行性。最后,搭建一台2kW的WPT系统样机,通过差值功率验证了所评估的Litz线圈交流电阻的正确性。

用交流电阻率法探测煤矿导(含)水构造

分析了煤矿井下地球物理场的特殊性,指出电阻率法的频率域测量方法具有压制工业干扰能力强、克服电极接地条件差的优点,适用于煤矿井下作业环境的需求。煤矿井下实际探测结果说明,交流电阻率法在三维空间内异常定位准确,适用于煤层是否存有导(含)水构造的采前探测。

三峡库区锌污染紫色土交流电阻率特性研究

为探究交流电阻率法监测紫色土锌污染环境的可行性,文章选取了万州长江周边农田典型紫色土为研究对象,分析了含水量、干密度、锌含量等因素对紫色土交流电阻率的影响,建立了紫色土受锌污染影响的交流电阻率测试模型。研究表明:测试电流频率选择高频时,交流电阻率稳定,而在低频范围内,则变化较大;交流电阻率对含水量敏感;环境质量标准关注范围内,交流电阻率受锌含量的影响随含量增大而减小;基于电阻率测试模型,获取紫色土的有关密度、含水量、交流电阻率,便可预测锌含量。

架空导线的交流电阻计算方法对比

架空导线交流电阻是由直流电阻及其在交流电流下的电阻增大部分组成,由于交流电阻增大的成因复杂,准确计算导线交流电阻困难,通过研究导线集肤效应、磁滞涡流损耗的产生机理,给出了基于Bessel函数的集肤效应算法、Morgan交直流电阻比法和日本JCS 0374算法,并对3种算法计算交流电阻的敏感因素进行了对比分析,最后给出了架空导线交流电阻计算的推荐算法。

趋肤效应下传输线高频交流电阻的分析

信号传输线的趋肤效应直接影响传输性能。通常引用半无限大导体对入射电磁波的衰减规律来定性说明传输线上的趋肤效应。本文则根据麦克斯韦方程组对导线内的电流分布进行分析,得出了导线内电流存在趋肤效应的结论,并推导了孤立圆导线单位长度的电阻计算公式。

交流电阻检测的方法

引言目前,我国直流电阻的测量具有较高准确度,已建立了基于量子霍尔电阻国家基准的量值溯源体系,而交流电阻由于缺乏国家标准规范、精密测量装置等,溯源体系尚未形成,无法准确测量交流电阻随频率的变化及时间常数[1]。计量学界最新的研究表明交流电阻标准量值是建立热力学绝对温标的三大支柱之一[2]。在溯源过程中,交流电阻标准起着核心作用。可见,研究交流电阻的检测方法是一项非常重要的研究课题。

交流电阻与抗渗标号之间的关系

用交流电测量混凝土的电阻并以电参数反映混凝土渗透性是一种比较好的试验方法 .修正后的混凝土电阻与抗渗标号之间的相关性较差 ,相关系数仅为 0 .640 .