Current-limiting characteristics of saturated iron-core fault current limiters in VSC-HVDC systems based on electromagnetic energy conversion mechanism

A common method to examine the current-limiting performance of saturated iron-core fault current limiter(SI-FCL) in high-voltage direct-current transmission based on voltage source converter(VSC-HVDC) systems is to solve differential equations based on the system fault transient characteristics and the equivalent inductance calculation equation. This method analyzes the fault current of the VSC-HVDC system in the time domain. However, it is computationally complex and cannot directly reflect the relationship between parameters and the currentlimiting effect of the SI-FCL.In this paper,the relationship between the magnetic flux density and magnetic field energy of the SI-FCL is analyzed. The energy exchange between the DC capacitor and the SI-FCL in the DC short circuit fault process is analyzed. From the perspective of electromagnetic energy conversion, the criterion for determining the current-limiting ability of the SI-FCL in the transient process is given based on the parameters of the SI-FCL and VSC-HVDC system. On this basis, the characteristics of the DC side fault current and the capacitor voltage when the SI-FCL has current-limiting ability are examined.Based on the parameters of the SI-FCL and VSC-HVDC system, a method for calculating the fault current peak value and capacitor voltage drop time is given. Finally, the accuracy of the analysis of the SI-FCL in the VSC-HVDC system based on the electromagnetic energy conversion mechanism is demonstrated through a case study and simulation results of the VSC-HVDC system with different SI-FCLs.

新能源驱动电机铁芯防锈包装存在问题及解决方案

针对新能源电机用铁芯储运过程中的防锈包装要求,分析电机用铁芯防锈包装现状,系统梳理当前电机用铁芯防锈包装存在问题,提出解决方案,明确电机用铁芯防锈包装未来发展趋势,为进一步提升新能源电机用铁芯防锈包装洁净度及可靠性提供参考。

一种适用于随钻核磁天线的磁芯材料

介绍了一种随钻核磁天线的铁粉芯磁芯材料,该材料具备高饱和磁通密度,并具备较低的介电损耗,并具备高绝缘强度,并在强磁环境下不产生磁致伸缩效应,较好的解决了随钻核磁测井仪探头敏感区域设计需求。

非晶合金铁芯粘接-冲裁-叠压工艺研究

针对非晶合金在室温状态下冷加工性能不佳导致难以对其进行常规冲裁加工,严重限制其在电机领域的应用的问题,提出了一种粘接-冲裁-叠压工艺,以提高非晶合金的室温冲裁能力。首先,将多片非晶合金叠压粘结成具有一定厚度的坯料,然后对非晶合金坯料进行冲裁,最终将冲裁后的成品叠压成铁芯产品。试验证明,该工艺生产的非晶合金成品断面光洁,毛刺高度低于5μm,表面质量满足叠压要求,叠压后的成品满足电机铁芯的制造要求,解决了非晶合金在室温下冲裁质量较差、毛刺较高等问题。

非晶合金-取向硅钢组合铁心结构设计及其磁-振动特性分析

非晶合金和取向硅钢是制作配电变压器铁心常用的两种软磁材料,各有优劣。采用非晶合金-取向硅钢组合铁心结构可以综合两者的优势。该文以非晶合金和取向硅钢铁心并排的组合结构为基础,选取组合铁心的取向硅钢占比和尺寸参数为自由变量,提出一种基于自由参数扫描法的组合铁心结构设计方法。首先,根据非晶合金-取向硅钢组合铁心结构特点,建立组合铁心的等效双非线性磁路模型;其次,采用磁路法迭代求解组合铁心的磁通密度分布,并制定组合铁心的结构设计流程;最后,根据结构设计结果制作了组合铁心的实验模型,采用实验和有限元仿真结合的方法分析了其磁-振动特性,验证了所提设计方法的准确性,并与传统纯非晶合金和纯取向硅钢铁心进行对比分析,阐述了组合铁心的优势。

一起低端换流变压器油中缓慢产生乙炔故障分析

本文作者分析了一起低端换流变压器运行中产生乙炔气体的故障,介绍了现场检查情况,分析认为铁心紧固件松动是引起故障的原因,提出了现场维修理方案并实施,最后消除了故障。

CeO_(2)添加量对电弧增材制造铁基形状记忆合金组织和性能的影响

采用粉芯丝材+电弧增材制造技术制备了含不同质量分数(0,1%,2%,3%)CeO_(2)的Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni铁基形状记忆合金,研究了CeO_(2)添加量对试验合金显微组织和形状记忆性能的影响。结果表明:添加质量分数1%的CeO_(2)后,合金晶内析出相减少,晶界处析出较大尺寸的稀土化合物,组织均匀,弯曲变形后未出现ε马氏体跨晶生长现象,且马氏体交叉状态较少;当CeO_(2)质量分数增加至2%和3%时,晶内析出相增多,分布均匀性变差,且在弯曲变形后ε马氏体跨晶生长和交叉特征增多;随着CeO_(2)添加量增加,试验合金的晶粒尺寸减小,层错概率增大,形状回复率先增大后减小,当CeO_(2)质量分数为1%时晶粒尺寸较小,层错概率较大,形状回复率最大,形状记忆性能最好。

纳米晶铁心变压器空载损耗的研究

本文作者首先通过实验实测纳米晶铁心损耗曲线,然后基于纳米晶铁心损耗测试结果进行变损耗系数铁损计算模型的研究,得出纳米晶铁心磁滞损耗、涡流损耗和附加损耗系数随频率变化的修正模型,最后以SCB12-L-800/10干式变压器为例,对比分析了纳米晶铁心变压器空载损耗的解析计算与有限元结果。结果显示,变损耗系数铁损计算模型提高了变压器的铁损的计算精度,并且在相同尺寸下对比纳米晶和23RK100铁心材料下变压器的空载损耗,纳米晶铁心变压器空载损耗仅为硅钢片铁心变压器的9.5%,因此,采用纳米晶料替代传统硅钢片作为变压器铁心可有效降低变压器运行中的空载损耗,有利于提高大功率变压器的效率,降低变压器的体积和重量。

干式铁芯电抗器振动特性数值模拟及试验研究

振动是影响干式铁芯电抗器运行状态的关键因素之一。在考虑铁芯夹件、垫块等结构件的影响下,采用有限元法实现了10 kV干式铁芯电抗器的3维瞬态电磁-结构多物理场仿真分析,研究了电抗器在磁致伸缩力、麦克斯韦力与洛伦兹力3者共同作用下的振动位移及速度分布特性。仿真结果表明,正常运行状态下,干式铁芯电抗器铁芯夹件的振动位移及速度显著大于其他部位,尤其是用于固定绕组的穿心螺杆。其次,结合干式铁芯电抗器模态仿真分析,获得了其模态特性及固有频率,并进一步分析了其振动机理。最后,采用多普勒激光测振仪测量了某10 kV干式铁芯电抗器的振动特性。试验结果表明,干式铁芯电抗器的振动频率以100 Hz及其倍频为主,其中300 Hz的振动响应最显著,其与其固有频率较接近,存在一定的共振风险。同时,试验结果与仿真结果一致性较好,验证了该文所述仿真分析方法的正确性和有效性。

基于电磁-热-力多物理场仿真的铁心电抗器结构参数分层优化方法研究

为了解决干式铁心电抗器多目标优化设计存在的不足,提出一种基于灵敏度分析的分层优化方法。首先,根据铁心电抗器的结构参数建立仿真模型,获得了电抗器电磁、温升和振动特性,在此基础上,基于多物理场仿真和拉丁超立方试验设计方法,结合灵敏度分析技术,得出结构参数对电抗器各性能目标的影响规律;其次,建立了铁心电抗器多目标优化模型,将优化目标与结构参数划分为2个层次,进行降维处理;最后,采用响应面法(RSM)和NSGA-Ⅱ算法分别获得了分层后最佳的铁心和绕组结构参数,并通过仿真验证优化方法的有效性。结果表明该方法能有效提高干式铁心电抗器的各项性能同时控制成本和损耗,可为铁心电抗器向质量效益型和绿色低碳型转变提供借鉴和参考。

CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物核壳纳米花球阵列的高效析氧反应

采用界面工程策略在泡沫镍(NF)上制备了CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物(LDH)(CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF)核壳纳米花球阵列。研究表明,电子通过CuCo_(2)O_(4)和NiFe-LDH耦合界面发生转移,导致核心CuCo_(2)O_(4)处于富电子状态,从而提高了反应速率。非晶态NiFe-LDH外壳不仅为电子/物质提供更多的传输通道和增加活性位点。同时,还能在电催化析氧反应(OER)中保护核心CuCo_(2)O_(4)免受强碱腐蚀。因此,在1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,将CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF用作OER催化剂时,仅需191mV的低过电位即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度和31 mV·dec^(-1)的低Tafel斜率。此外,CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF在长时间的工作中能够保证催化性能、晶体结构、形貌结构和组成的稳定。

球墨铸铁冷却壁心部性能研究

球量铸铁件的心部性能成为衡量球墨铸铁冷却壁内部质量的一个重要指标。技术要求为心部抗拉强度R_(m)≥350 N/mm^(2),伸长率A≥8%;心部金相组织球化率≥70%,铁素体含量≥80%。由于球墨铸铁冷却壁属于厚大铸件,受凝固特性、冷却速度和合金元素等因素的影响,心部性能不稳定,通常无法达到技术协议的要求。本文分析了心部性能较低的原因,提出了工艺改进措施,进行了冷却壁解剖试验,验证了试验效果。

海上风电低频变压器铁心损耗特性实验研究

为准确分析海上风电变压器在低频工作时不同温度下的磁特性和损耗特性,推导了不同温度和频率对变压器铁心硅钢片磁特性的影响,通过实验测得某海上风电低频变压器铁心硅钢片在不同温度、不同频率下的磁化曲线和损耗曲线,分析了低频低温工作状态对变压器运行的影响,利用有限元软件建立三维模型进行了仿真验证。然后,分析了温度为80℃时变压器分别工作在工频50 Hz和低频20 Hz状态下硅钢片的损耗曲线变化规律。最后,基于实验分析和仿真验证,得出了海上风电变压器在低频低温环境下工作损耗的一般变化规律,从而为降低变压器损耗及其设计提供了依据。

变压器铁芯多点接地故障诊断与处理

铁芯是变压器的主要部件之一,是变压器的磁路部分,主要由硅钢片和夹紧装置组成。运行中的变压器为避免产生悬浮电位,铁芯必须有一点可靠接地。然而变压器在运行中,由于油箱内有异物、铁芯位移等原因,会发生两点或多点接地现象,从而产生环流,造成铁芯发热,严重时还将导致气体继电器动作,发生变压器跳闸事故。文章对变压器铁芯多点接地故障的诊断与处理方法进行了研究。

非晶合金铁心变压器优化设计

本文分析了非晶态合金的基本物理特性和优化设计计算方法,以及非晶合金变压器的特性;介绍了非晶合金变压器的优化设计和理论依据;从非晶配电变压器的工艺出发,改进传统变压器安装技术,减轻铁心损耗,提高生产效率。

一种无源型变压器铁心接地电流越限告警电路

目前,市面上的变压器铁心接地电流监测装置工作时都需要外接电源,另外价格高昂。为此设计一种无源型变压器铁心接地电流越限告警电路,这种电路不再需要外接电源,同时具有越限告警电流精准稳定、运行安全可靠、电路简单、体型小巧、造价低廉等优势,具备良好的应用及推广条件。

非晶合金平面卷铁心模型仿真分析及验证

针对目前非晶合金卷铁心配电变压器设计存在的问题,利用有限元软件对非晶合金平面卷铁心进行建模及仿真分析,以掌握不同磁密状态下铁心磁场分布特征及规律,并通过实验验证该仿真模型的可行性、有效性,探索非晶配电变压器精细化设计的可实现途径。

通过优化偶联剂含量改善磁粉芯综合性能

磁粉芯在工程应用中会遇到体积变化引起的开裂、磁性能低等问题,目前未见关于这方面的研究。通过在羰基铁粉磁粉芯(包含磁环、磁片和一体成型电感)中加入不同含量KH550硅烷偶联剂,研究其成型性、磁性能和力学性能,并利用SEM、TMA和LCR等测试分析偶联剂对磁粉芯性能影响的作用机理。研究表明偶联剂能将树脂“约束”在磁粉表面,并在固化过程中带动磁粉颗粒重排,从而增加磁粉芯的膨胀系数。添加0 wt.%和0.1 wt.%偶联剂的磁粉芯具有负的膨胀系数,容易收缩开裂。当偶联剂含量达到0.3 wt.%、0.5 wt.%和0.7 wt.%时,树脂固化过程中磁粉芯的膨胀系数升高,从而增加磁粉芯的体积,有效抑制磁粉芯的开裂倾向。但是,体积的增加会降低磁粉芯的密度、磁导率、Q值和力学性能,增加损耗。综合考虑磁粉芯的成型性和其他性能,偶联剂添加的最佳比例是0.3 wt.%。揭示了偶联剂对磁粉芯膨胀系数等综合性能的影响规律,可为高性能磁粉芯的工程化应用提供重要理论依据。

多路阀铸件的“3D打印+”铸造工艺

介绍了挖掘机用多路阀铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺。基于3D打印技术,无需考虑铸型的起模性,组合众多阀杆、油道砂芯形成集成式阀芯。生产制造过程中,3D打印的集成式阀芯配合传统的手工造型,既简化了多路阀的生产难度,也显著提升了生产效率,降低了生产成本,且铸件内腔油道尺寸达到CT8级标准,铸件外观质量良好,铸件内腔未出现披缝,对各解剖片进行超声波探伤,也无明显缺陷。

高速永磁电机定子铁心损耗的分析与计算

为了提高高速永磁电机定子铁心损耗计算的准确性。首先,通过分析高速永磁电机定子铁心的磁化特性,给出了定子铁心的磁化轨迹图。然后,根据得到的磁化轨迹图对铁耗模型进行了改进,并依据有限元法验证了该解析法的准确性。最后,对比了样机铁心损耗的测试值,给出了优化后的新铁耗计算模型。样机定子铁耗计算模型的优化为高速永磁电机系列化设计提供了有力参考。