基于LMS Virtual Lab对多孔同心式液压脉动衰减器的优化研究

多孔同心式液压脉动衰减器采用穿孔管作为压力脉动的衰减部件,通过改变穿孔管的阻抗特性,避开系统的流固耦合谐振点。传统的衰减器在低频段衰减效果良好,但在中频和高频效果欠佳。通过改变穿孔管内部穿孔段的孔径、管壁厚度、穿孔率来优化衰减器在中频和高频段的衰减效果。在LMS Virtual.Lab Acoustics的管道声学有限元模块中应用了传递导纳函数,通过常温下衰减器的传递损失计算,得到衰减器在中频和高频段良好的衰减性能,并通过两负载法进行实验论证。

基于负荷损失的配电网跳闸故障定位方法

利用负荷损失法判断配电网跳闸故障,需要充分利用地调自动化系统中的变电站10KV馈线开关的信息,结合配电网分段、分支线路负荷比率表,依据馈线开关动作后的负荷损失情况,对分段线路和大分支线路的故障区域做出判断。对于小型分支线路及配变的故障,则需要利用离散的用户停电信息,综合参考配变监控系统、用户负荷采集系统、线路故障巡检系统等中的离散信息,在配电自动化终端覆盖率很低或没有实现配电自动化的情况下,实现对配电网故障设备及故障停电区域的初步判断。

改进型电压损失法低压台区理论线损计算

基于传统的电压损失法理论线损计算模型,针对台区主干线导线参数获取困难的问题,分析了导线参数取“固定值”的合理性。针对低压网三相不平衡对线损的影响,提出了增加损耗因素来修正参数,并针对台区负荷对线损的影响进行了论证分析,来增加平均负荷率修正参数。并针对多省各类典型台区进行改进,利用大数据算法、等值电阻法和潮流法进行比对验证。最后结果表明,改进后的电压损失法与潮流计算结果最接近,准确度最高。在实现较低数据需求下,提高模型的普适性和准确性。

盾构下穿的污水干管变形特征及控制标准研究

随着郑州城市规划布局的不断加快,对地下空间的开发力度也不断加大,地铁盾构隧道下穿管线不可避免,如何保证地铁隧道施工不影响管线的正常使用至关重要。针对郑州地铁某工程中盾构下穿某大直径污水管线引起地层扰动的问题,首先,基于MIDAS GTS NX有限元软件,结合荷载-结构法建立管线结构的三维力学数值模型,采用地层损失率的概念对区间内大直径污水管线变形特性进行计算分析;然后,结合目前规范规定及管线特性提出大直径污水管线变形的控制标准,依据控制标准提出风险控制等级;最后,通过有效的控制措施确保盾构安全下穿污水管线。该方法可为相似类型工程的变形特征分析和风险等级制定提供有益的参考和借鉴。

电能损耗近似计算常用方法的误差分析

最大负荷损耗时间法和损失因数法常用来计算电网的年电能损耗。前者在我国电力设计和运行部门得到了广泛应用,但对其计算误差还没有比较系统的定性和定量认识。文中首先对2种方法的数学推导公式进行了物理概念分析,并采用若干典型算例分析其误差大小及适用范围。结果表明:随着最大负荷利用小时数(Tmax)的减小,2种方法的误差都在增大,当Tmax为3500h左右时,最大误差超过40%;对于线路充电功率较大或有无功补偿的情况,在相同的Tmax下,最大负荷损耗时间法失效。

影响大吨位预应力长锚索锚固力损失的因素分析

通过对水利水电工程岩体加固中常采用的大吨位预应力长锚索锚固力变化规律的分析,详细讨论了影响预应力锚索锚固力变化的钢材松弛、岩体强度与性质、施工质量、锚索结构与环境变化等因素,得出了不同影响因素对预应力长锚索锚固过程中锚固力损失的影响效应。观察表明,引起锚索锚固力损失的最主要因素是岩体的变形与施工质量。根据岩锚实测资料的统计分析,进一步提出了各影响因素与锚固力损失间相应的经验关系,最后,提出了控制锚固力损失的工程措施,可供相关锚索设计与施工时的参考。

大型电力变压器在局部放电试验条件下的空载损耗估算方法研究

局部放电试验是检验变压器绝缘状况的重要手段。近年来,随着电力变压器的容量越来越大,局部放电试验的电源容量和试验设备的容量也必须相应地增大,而如何准确估算变压器在局部放电试验条件下的空载损耗是决定现场电源容量和试验设备参数的关键因素。现阶段工程上估算特定条件下的变压器空载损耗共有4种方法,通过对4种估算方法的分析以及其估算结果与实测结果的对比,确定了一种能够满足工程要求的估算方法,并对其加以实际验证。

双线平行盾构法隧道施工附加荷载的计算分析

对隧道周围土体采用椭圆形非等量径向位移模式,在镜像法基本原理基础是推导了土体损失引起的附加应力计算公式;结合弹性力学Mindlin解得到的正面附加推力和摩擦力引起的附加应力,得到三者共同作用下总的附加应力公式,并通过算例分析了各影响因素下水平平行隧道上附加荷载的分布规律,重点探讨了土体损失引起的附加荷载在相邻隧道上的分布,分析结果对平行隧道施工具有一定的参考价值。

负荷随机性对网损计算和配电网重构的影响

首先分析了考虑负荷随机性情况下的配电网网损计算的特点,指出考虑负荷随机性时的网损期望值通常会大于由负荷期望值计算出的网损。进而以网损期望值最小为目标,使用支路交换法对恒定电流随机负荷情况下的配电网重构方法进行研究,以网损对负荷的有功期望值、无功期望值、有功方差、无功方差的导数确定开关交换对。算例表明,网损期望值最小的重构方案不一定是负荷期望值计算的网损最小的重构方案。该方法对实际配电网重构具有一定的指导意义。

U型波纹管声学传递损失的数值分析与实验验证

U型波纹管是常用的管道连接和补偿装置,波纹管的结构设计对其声学传递特性具有重要影响。采用声学有限元法建立了波纹管的数值计算模型,计算了不同结构参数下波纹管的声学传递损失,得到了结构参数对波纹管声学传递损失的影响规律。基于有限元仿真结果,建立了波纹管传递损失峰值频带上、下限频率计算的数学模型。设计加工了一个波纹管试件,采用两负载实验法测试了其声学传递损失,并将实验结果与有限元仿真结果进行了对比。结果表明:U型波纹管的声学传递损失具有典型的带阻滤波特性;波高、波宽及内径是影响波纹管传递损失峰值频带上、下限频率的最主要因素;波纹管传递损失峰值频带上、下限频率数学模型的计算结果与有限元仿真结果的误差在±3.0%以内;波纹管声学传递损失的实验结果与仿真结果基本吻合,验证了波纹管声学有限元模型和声学传递损失峰值频带上、下限频率数学模型的准确性与有效性。该研究为U型波纹管的声学设计提供相应的理论依据,也为其声学应用提供了新思路。

基于负荷分类的台区线损测算方法

以低压供电台区线路损耗的计算为目的,对传统低压线损计算方法的误差及可行性进行了分析,在此基础上,提出了通过分类负荷曲线叠加确定电流方差,进而利用考核期内运行参数(实抄电量)确定线损指标的新方法,该方法针对低压供电台区用户的负荷特点,将其分为3种类型,实测3类用户的典型负荷曲线,利用3类用户的典型负荷曲线和售电量,合成低压配变出口待测月的负荷曲线,最后得到持续电流负荷曲线,进而计算电流方差。这样提高了等效功率法中电流方差的计算精度,使得该方法计算的台区线损比传统方法精度要高,基本满足台区线损指标要求。文中利用一台区的电量数据对所提方法进行了测试,并与传统方法的计算结果进行了比较,算例表明所提方法可行,具有较强的工程实用价值。

涡轮增压器进气口消声器设计与性能评估

道路试验测得了某小型汽油车进气管口、车内驾驶员右耳处声压频谱，确定其2．6～3．0kHz频段噪声源为增压器。结合有限元法设计了压气机进气口消声器，并计算了其无流条件下的传递损失，用两负载法实验加以验证，两者结果相吻合；1．8～3．3kHz频率范围内，传递损失平均达25dB以上。最后对比了安装消声器前后进气管口和车内噪声的声压频谱，结果表明：消声器在目标频段具有理想的消声性能，有效降低了因增压器噪声引起的车内异响。

750kV变压器长时感应耐压试验关键参数计算

受试验装置容量的限制,750kV变压器现场长时感应耐压试验均采用变频谐振升压装置。由于试验前试验谐振频率不确定,变压器绕组集中参数(电容)难于通过测量得到,导致所需补偿的感性无功功率难于确定;若试验谐振频率估算不准确,会造成所需试验电源容量的估算值与实际值有很大偏差。通过2例750kV变压器现场失败的变频法长时感应耐压试验,就现场试验频率和试验电源容量难于准确计算的问题,提出了一种较为准确计算试验频率和试验电源容量的方法,并在750kV等级变压器现场试验中测量试验谐振频率和试验电源电流加以验证,证实了所述计算方法是有效和准确的。

基于田口实验的永磁同步电动机优化设计

以减小内嵌式永磁同步电动机空载损耗,提高运行效率,同时合理选择永磁体尺寸为目标,采用"路"的方式计算得到电机永磁体宽度、厚度和中心高、定子齿宽以及气隙长度的最优范围,确定各水平数的名义尺寸;利用田口实验建立正交表,结合有限元法,分析各方案中电机的性能参数,推导出最佳优化方案;校验方案的可行性。实验与仿真结果表明,采用田口实验方法,电机的空载损耗减小,效率提高,永磁体用量减少,实现了多目标的同时优化。

变压器空载电流谐波低频测量方法

变压器空载电流谐波的幅值及成分可以检查铁心的饱和程度,并判断是否有匝间故障。变压器出厂试验时通常采用容量较大的工频电源进行空载电流谐波测量。为了减小试验电源容量,提出一种采用低频电源代替工频电源进行变压器空载电流谐波测量的低频测量法。该方法通过施加两个低频率的电压测量低频下的涡流电流和空载电流谐波幅值,再根据对涡流电流的补偿计算折算至工频下的空载电流各次谐波含量和总谐波含量。并对单相变压器进行仿真和试验验证,采用15Hz的折算结果与工频50H实测的空载电流各次谐波含量K(k)及总谐波含量THDi误差均小于1%。结果表明,所提方法折算准确度高,而且能成倍减小试验电源容量。

岩土锚固工程设计施工问题

预应力锚索被广泛应用于边坡及滑坡工程的加固,并获得了良好的加固效果和经济效益。但预应力的不稳定变化关系到工程运营期的安全性,因而研究锚固工程的设计施工显得非常重要。锚固工程只有采取有效措施把不利因素控制在允许范围内,才能确保工程的安全稳定。本文通过对岩土体加固中采用的预应力锚固体进行分析,详细讨论了影响预应力锚索锚固力的变化因素,得出了不同影响因素对预应力锚固工程中的设计施工问题的危害,总结了目前预应力锚索设计施工中容易出现的问题,并提出了解决办法与对策措施。

驱动用异步电机负载变化对损耗影响数值计算

为研究负载变化对驱动用异步电机损耗的影响,以一台Y2-250M-4、55 kW笼型异步电机为例,基于电磁场基本理论及假设条件,建立了场-路耦合的电机电磁场计算模型,采用时步有限元法对其进行电磁场计算。通过对电磁场计算结果的分析研究,明确了电机在额定工作条件下的电磁场特性及各类损耗的分布规律。进而对电机空载、半载、满载及1.1倍负载下的电机电磁场特性及损耗变化进行对比研究。结果表明:额定运行时,定子轭部在电机中铁耗最大,占总铁耗的48%,负载增加时,定子齿顶铁耗增加比例最大,增加了265.7%,本研究对电机的性能优化具有一定的参考价值。

分布式电源并网的配电网改进潮流算法

分布式电源(DG)的并网,不可避免地对配电网运行和安全产生很大影响,因此必须对含DG的配电网潮流进行计算调整。在分析常见的几种DG基础上,给出它们各自在潮流计算中的模型以及处理方法,并提出一种改进型前推回代潮流算法,来计算含DG的配电系统潮流。考虑到前推回代法处理PV节点的能力较差,引入注入无功修正法。此外,分析PV节点型DG无功初值选取对潮流收敛性的影响,以及DG并网对系统电压和网损的影响。设计不同类型DG并网的测试方案,在IEEE 33节点配电网络中反复检验,结果表明该方法是有效的。

月度实际线损率定量计算方法

针对目前供电企业计算线损率方法过于落后,不能满足降损工作需要这一问题,结合电力系统实际情况,在充分考虑抄表方式、负荷波动、过境电量等影响线损率波动因素的前提下,分别求出低压用户、专变用户、工业大用户的实际售电量,从而得到实际总售电量,再利用传统线损率计算公式求出月度实际线损率。MATLAB仿真结果表明,该方法在实际计算线损率的应用中具有较高的可靠性和精度。

计及静态电压稳定约束的无功优化规划

选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程,从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加,使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明,采用非线性原对偶内点法求解该模型时,其计算精度及收敛性都比较好。