The Transformer Short-Circuit Test and the High Power Laboratory in China-the Past,Present,and Future

We review the short-circuit testing of distribution and power transformers, and include a list of 110-220kV power transformers tested up to February 2002.

重载水平多关节装卸机器人设计与研究

文章针对安装高度空间有限的重型货物搬运问题,设计了一种重载水平多关节装卸机器人。为减小高度空间占用,该机器人结构采用大臂小臂等高串联的形式和钢丝绳卷扬形式的升降轴;为扩大小臂的回转范围,设置了随动传动机构的辅助臂。同时,对装卸机器人的控制系统进行了设计,并根据不同极限工况下的受载情况,对整机进行了有限元分析。结果表明,最大应力发生在工况一时辅助臂上,最大值为199.8MPa。最大变形量发生在工况一时,节点最大综合位移为35mm,机器人结构设计合理。

模拟短路试验核对变电所保护极性的方法探讨

近几年,因保护回路接线错误造成保护拒动、误动的事件频发。通过实际案例,从理论、实际多角度分析故障发生的原因,提出一种新型短路试验方法,并应用于实际验证其可靠性,以期为变配电设备运维、新线开通提供参考。

针刺诱发电池热失控的研究进展综述

针刺测试是研究锂离子电池热失效机理和热失控特性的重要方法之一。本文汇总了目前广泛采用的针刺测试设置,并研究了不同变量对热失控演化的影响,包括针刺的深度、速度、位置以及针的材料和直径等,对针刺破坏下锂离子电池内短路及热失控行为进行机理性探索与分析。结果发现,针刺的深度与电池热失控行为的严重程度成正比,针刺的速度对电池热失控没有明显影响,针刺发生在活性材料较密集或电极附近时电池热失控更严重。针的材料和直径对电池热失控行为具有双重影响,需要结合实际情况对产热和散热情况分别进行分析。最后通过总结不同因素对电池热失控的影响,对减缓锂离子电池热失控以及更新其安全测试程序提出了新的见解,为后续的创新型研究工作提供思路。

西北电网330 kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。

大容量冲击短路试验发电机组继电保护方案

随着实验室容量不断提高,大容量冲击短路试验发电机组应用日益增加,其继电保护配置对机组与电网安全十分重要。以冲击短路试验发电机组继电保护为研究对象,描述了冲击短路试验发电机的主要故障类型,介绍了故障的继电保护原理,对比了电磁式电流互感器和全光纤电流互感器特点。同时以额定容量100 MVA冲击短路试验发电机为例,设计了适用于冲击短路试验发电机的继电保护方案,并详细分析了发电机差动保护、定子过负荷保护、转子接地保护参数整定方式,可为冲击短路发电机组继电保护配置提供参考。

牵引变压器短路稳定性分析

为了分析牵引变压器承受短路时的动稳定和热稳定能力,文章阐述了短路电流、绕组幅向及轴向短路力的推导计算方法,通过解析计算和有限元计算分析了大容量牵引变压器的短路力及安全裕度,并对同一铁芯柱上不同数量牵引绕组短路、绕组轴向安匝平衡状态对短路力的影响进行了分析。结果表明,当同一铁芯柱上仅1个牵引绕组短路时产生的短路力更大,当牵引绕组和高压绕组轴向上安匝分布均匀时,更有利于减小轴向短路力。

短路试验法校验500 kV自耦变压器套管CT电流计算

通过分析大型自耦变压器验收过程中套管CT电流的幅值和相位,介绍了一种利用变压器铭牌参数计算套管CT在短路试验中电流的方法。同时,以某变电站自耦变压器套管CT的验收为例,对所提出的方法进行了分析和验证,可为变电专业工程人员验收自耦变压器套管CT提供借鉴。

重复脉冲试验法在凸极式转子匝间短路测试中的应用

基于行波理论的重复脉冲试验法(以下简称:RSO法)在隐极式发电机转子匝间短路实际应用测试中得到了大量的验证,使用效果良好,并结合工作实际进行了试验验证,最终证明了RSO法在凸极式同步电动机转子匝间短路测试方面具有一定的适用性。

两起高压厂用变压器出口短路事故的诊断试验比对分析

介绍了两台高压厂用变压器出口三相短路事故的概况和诊断性试验,包括介质损耗因素和电容量测试、油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻测试、短路阻抗和短路损耗试验、绕组频率响应分析等。根据两台变压器的历次试验数据,进行纵向、横向的同比分析和互比分析,以及使用比值分析法进行事故诊断和状态评价。结合两台变压器出口短路事故试验诊断比对分析结果,提出了对变压器开展零启升压下的空载试验、油中溶解气体色谱分析、计算产气速率、油中微量金属含量分析、低电压短路阻抗和短路损耗试验结合扫频短路阻抗检测的建议,以提高诊断比对和分析评价的正确性。

异频电流激励下发电机定子铁芯损耗试验实测分析

对于大容量电机的定子铁芯损耗试验,采用高频激励代替工频激励可有效降低试验难度,提高试验安全性。为探究在异频电流激励下电机定子铁芯表面及短路故障点的温升趋势,本文以一台电动机为例,制造定子铁芯短路故障点,开展了工频50Hz到高频300Hz下电机的定子铁芯损耗试验。研究结果表明,在高频电流激励下,铁芯表面温度及故障点温度的上升趋势具有较好的一致性,增加电源频率可使系统消耗的无功降低,功率因数升高。

船舶中压配电板可触及性问题分析与处理

基于某大型工程船建造和检验过程中发现的中压配电板可触及性问题,阐述中压配电板内部故障电弧等级和短路燃弧试验标准、燃弧试验达标的判据。通过对燃弧试验报告的详细分析,从多个方面确定可触及性等级差异的缘由,提出了以整体式壁板分隔背面区域、以局部防护板分隔泄压区域、优化天花板的设计以隔离泄压区域等三种处理方案,分析比较各自的可行性和优缺点,综合决策确定处理方案。

不同测试方法对晶硅电池片短路电流影响的原因探究

晶硅电池认证时,电流-电压特性参数为重要参数,对光电转换效率、填充因子等参数影响较大。目前,该参数测试主要包括推导法、两步法和丝线法,且得到的短路电流均不相同。本文采用不同的测试方法,对晶硅电池片短路电流影响的原因进行探究。实验证明:探针排和丝线覆盖待测电池、探针排类型及无影探针,对电池的遮挡等均会对短路电流产生影响。该实验和分析结果可为测试机构或实验室的不同测试方法提供理论依据和参考。

基于振动偏离及加权熵的多次短路冲击下变压器绕组机械形变辨识

为了研究变压器绕组在多次短路冲击的累积效应影响下逐步机械形变问题,开展了多次110 kV真型变压器短路试验,采集了振动暂态信号和轴向压力稳态值,分析了历次短路过程中振动偏离和加权时频谱熵的变化趋势。结果表明,累积效应导致的绕组机械劣化会使振动加速度偏离未形变状态基准值,且加权时频谱熵增大;结合材料力学及绕组轴向振动动力学模型,推导出当振动加速度呈正偏离时,短路侧绕组形变形式为轴向外凸膨胀,反之为轴向内凹压缩的关联规律。最后提出并验证了一种基于振动偏差模值及加权时频谱熵联合分析的绕组形变辨识方法,该方法较传统阻抗法能够在绕组早期微小形变时更早发现机械稳定性下降。研究结果对变压器绕组形变预警具有一定指导意义。

IEC安全火花试验装置点燃因素研究

为研究IEC火花试验装置的影响因素,建立IEC火花试验装置放电间隙电压、电流数学模型,得到有效点燃能量表达式。在此基础上,利用Fluent软件建立IEC火花试验装置中钨丝与镉盘放电间隙模型,采用UDF编程模块模拟钨丝向镉盘运动过程,并设置计算出的放电间隙有效点燃能量及其相关参数,仿真模拟有效点燃能量、点火半径、电极材质3个因素对电火花引燃甲烷/空气混合气体的影响。结果表明:点火半径不变的情况下,钨电极在运动至电火花之前,温度有短暂上升并保持不变,当与火花接触后会瞬间吸收大量热量,通过仿真计算电火花能量在钨电极上的损耗占有很大比重;得到不同电容值对应的最小点火半径,最小点火半径随着电容值的增大逐渐减小,并拟合出最小点火半径与有效点燃能量之间的函数关系式。

基于高耦合电抗器的500kV限流器限流特性等效试验

基于高耦合电抗器的500 kV限流器在限流状态下的阻抗较大,而由于试验室电源电压有限,限流状态下的试验电流远小于额定短路电流,因此500 kV限流器在额定短路工况下的限流特性试验和动稳定性考核试验无法直接进行。针对上述问题,提出了一种间接验证限流器限流特性的等效试验方法。通过设计降低阻抗参数的比例缩小样机,在试验室条件下进行全电流的比例缩小样机间接试验,同时结合试验室内500 kV限流器比例缩小样机的低电压试验和500 kV限流器接入实际系统的高电压人工短路试验,综合验证500 kV限流器的限流能力。研究结果表明,500 kV限流器在额定短路工况下的限流幅度满足设计要求,所设计试验方法具有良好的等价性。

基于无量纲化处理的直接试验回路两参数TRV计算方法研究

大容量试验站的直接短路开断试验回路通常用于中压配电网断路器的短路开断能力考核,直接试验回路的预期瞬态恢复电压(Transient recovery voltage,TRV)波形具有两参数特征。针对TRV参数计算和调试的复杂性,该文通过将TRV变量u tr的解析表达式中两个有量纲量δ和ω0经过无量纲化处理,使得u tr表达式中仅有一个无量纲量d S,从而使得TRV参数计算过程得到简化。最后,应用该无量纲化处理的两参数TRV计算方法,以额定电压12 kV,额定短路开断电流31.5 kA的S1级断路器短路开断试验方式T100s为例,验证了计算方法的实用性和有效性,试验波形和试验参数均满足标准要求。

集成电路成品测试的常见问题分析

随着集成电路产业的快速发展,芯片特征尺寸不断缩小,其集成度与复杂度却越来越高,这使得集成电路测试的重要性不断上升。成品测试作为集成电路生产过程中的最后一步,其针对芯片电性能的测试也是最全面的。为了保证芯片在极端环境下仍可使用,一般在成品测试中会对芯片进行常温(25℃)、低温(-55℃)和高温(125℃)测试,其目的是剔除不良品。除了电性能不良造成的电路失效,还有因测试硬件老化或损坏、测试方法不当以及温度差异造成的假性失效。通过分析测试异常发生的原因,发现优化测试插座的选型和测试板的设计以及优化测试程序的设置可以减少测试异常,这些方法对提高测试准确性有一定帮助。

变压器短路承受能力试验研究

短路承受能力试验主要考核变压器承受短路故障的能力,本文结合国家标准的相关要求,研究其试验原理、试验要求和试验系统,并通过实例加以说明。

高压电缆接头防火隔爆措施的有效性研究

为降低高压电缆故障引发的通道火灾、地铁停运、重要用户停电等影响,电力部门在电缆接头处大量安装了防火毯、防爆毯、防火槽盒等防护装置,但防护效果甚微。文中在分析高压电缆接头防火隔爆现状的基础上,以220 kV电缆接头为样本,测试了接头内主要材料的燃烧温度,并对目前常用的防火毯、防火板、防爆隔板进行了耐火性能的检测。文中通过电缆接头短路故障模拟试验校核了常用防火防爆措施的有效性,结果表明,目前常用的电缆接头防火措施均难以防范试验条件下的短路冲击和持续燃烧,现状高压电缆通道仍存在火灾和电缆群伤风险。在分析现有防护措施性能优劣的基础上,重新改进设计了防护方案,短路试验结果显示,脱离电缆接头的隔爆,单独做防火,难以控制电缆接头短路故障后的火灾风险;以隔板为基础制作的各类槽盒,无法隔离氧气进入且暂无有效的降温灭火措施,试验后电缆接头均会起火;以防火毯、防爆毯为基础的各种包裹,试验防护效果不稳定;预制式防火防爆接头保护盒通过泄压孔释放短路冲击,壳体内空气流通小,基本不会起火。