基于多突变点与模板匹配的用电设备在线状态监测方法

针对现阶段用电设备状态监测技术存在的处理速度较慢、准确率较低等问题,文中基于多突变点检测和模板匹配策略提出了一种用电设备在线状态监测方法。该方法在缓冲区模型和滑动窗口模型的基础上,利用多路搜索树突变点检测(Ternary Search Tree and Kolmogorov-Smirnov,TSTKS)算法形成窗口维度和缓冲区维度的特征向量,通过两种维度的模板匹配实现用电设备的运行状态匹配和状态切换时刻定位。基于家用电冰箱的仿真实验结果表明,所提方法具有检测速度快、准确率高等优点,可为用电设备状态监测领域提供参考。

地震作用下断路器动力时程分析及阻尼效应研究

结合我国现行电力设施抗震设计规范(GB50260—96)、高压开关抗震试验标准(GB/T13549—92)及国际标准(IEEEStd693—2005),对电气设备的抗震分析与设计进行了讨论,提出了有关电气设备抗震设计中的一些关键问题,比如说动力时程分析中的地震动输入、支架动力放大系数、抗震设防等级等。首先采用ANSYS软件,以一220kV瓷柱型SF6断路器为研究对象,建立其有限元模型,开展了三类地震输入下的动力时程分析,详细介绍了电气设备动力时程分析方法。并通过对断路器关键节点和部位的位移、加速度及应力等参数的分析,得到了有关支架动力放大系数、支架设计、地震动输入、设备抗震能力等方面的一些结论;其次,通过调整断路器支架体系阻尼比的参数分析,得到了三类地震输入下的阻尼比对断路器地震响应的一些规律,适当提高设备体系的阻尼比,可显著提高设备的抗震能力。上述分析与研究对对改进高压电气设备抗震设计有一定的借鉴意义,对修订我国高压电气设备的抗震设计规范和制定相关标准有参考意义。

基于STFT的高压电气设备局放信号时频分析

为了分析高压电气设备的局部放电信号,介绍了基于短时傅里叶变换(STFT)的时频分析方法及其重要性,并使用2种基于Matlab的方法仿真分析了局放信号。结果显示,基于trfstft方法的STFT时频分析可很好的给出局放信号的时频变化规律及其强度并从噪声中分离出局放信号。这提供了一种对含噪的模拟局放信号去噪处理的方法,可帮助有针对性地减少其危害,并进行目标识别和故障诊断。

振动应力对电连接器性能影响的预测仿真研究

振动应力是影响电连接器可靠性的主要环境冈素之一。为解决传统试验方法成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境的问题,采用有限元仿真研究了振动环境下电连接器接触件的相关参数及疲劳寿命变化规律。仿真振动试验初期,接触件的相对位移和接触压力波动是振幅和频率共同作用的结果;进入稳态后,其波动峰-峰值随振幅线性增大。随着振幅或频率的增大,接触件的疲劳寿命均呈减小趋势,且振幅对其影响更为显著。结果表明:振动幅值对稳定状态下相关参数的波动程度及振动疲劳累积效应起主导作用。在设定的振动条件下,接触件的疲劳寿命能够满足设计要求。

交直流联络线局部控制的变参数等值模型

直流功率调制器可以对交直流联络线进行局部控制或改善交直流混合系统的运行特性。提出了可以较好地反映非线性及系统时变性的交直流联络线局部控制的变参数等值模型 ,解决了交直流联合输电系统局部控制的系统等值问题。首先在理论上论证了该变参数等值模型的存在性及等值参数与端口信息的关系。进一步给出了仅利用就地局部信息在线求得实时等值参数及实时控制信号的实用算法。最后以一个 6机测试系统为例实际验证了该模型和算法的可行性及有效性。

高压电气设备支架动力放大系数取值研究

地质灾害调查资料显示,电瓷型高压电气设备损坏严重。结合我国电力设施抗震设计规范(GB 50260—2013),对高压电气设备支架的动力放大系数的取值进行讨论研究。首先采用有限元方法对单柱电瓷型高压电气支架设备进行了地震时程分析与谱分析,然后研究了支架柱变截面、变高度情况下的动力放大系数变化规律,最后讨论了规范动力放大系数取值的适用性,给出了工程应用上的建议。

阿仑纽斯公式在核电厂电仪设备时限老化分析中的研究与应用

依托阿伦纽斯公式进行等效老化,可以作为工程上加速老化的理论基础,并应用到下面场景:在给定试验温度和试验周期的情况下,计算实际(或预期)工作环境温度下的寿命;估计已知的历史环境温度和保守的预期未来环境温度下的剩余寿命。分析了阿伦纽斯热老化模型有前提条件、敏感性和局限性,对其可能的局限性以及修正方案给出了说明。通过研究阿伦纽斯公式,将其应用在核电厂电仪设备时限老化分析中的热老化分析,并给出比10℃经验方法更科学的论证。

HX_D1型机车车内设备振动试验研究

对运行于西康线的HXD1型机车车内设备进行了在线运行振动试验研究,从3个测试区间内采集和分析了各监控点位设备的振动加速度信号;首先对加速度信号进行了时域分析;其次对振动较明显的部件加速度信号进行了相关分析,定性研究了可能引起部件振动的因素;最后从频域的角度进行了验证。文章的分析为了解车内设备振动情况提供了依据,为后续电力机车的研制、生产提供了一定的借鉴意义。

深度国产化HX_D1型交流传动电力机车车下设备振动试验研究

文章对最能反映机车振动情况的车下设备进行了在线试验研究,在对运行线路进行典型区段划分的基础上,采用动态信号采集分析系统分别采集了各区间车下设备振动试验数据;基于对加速度信号数据进行的时域分析、自相关分析及互相关分析,定性剖析了引起机车振动的原因及主要影响因素,并提出了进一步研究的方向,为后续机车的优化设计提供了良好的数据与经验支持。

电仪设备EQML的筛选方法研究

为了保证核电延寿运行时的仪控设备可靠性,必须在执照更新中选取对核电厂安全运行有影响的电仪设备,形成环境鉴定电仪设备清单。通过调研电仪设备的宏观范围、筛选的意义和工程背景,开展筛选方法的研究;探讨EQML筛选过程的考虑因素,即最优筛选、筛选数量、粒度和筛选时间;最后,给出适合国内核电厂的EQML筛选应用实践。研究认为,系统级预期功能筛选作为国家核电厂许可证更新工作中的电仪设备筛选方法,具有可操作性强的优点,同时具备时间和效率优势。电仪设备EQML筛选方法研究,从理论角度为运行核电厂的许可证延续提供方法支撑,助力国内运行核电厂的延寿实践。

地震波作用下高压隔离开关的动力响应分析

利用试验和数值仿真的方法,对高压隔离开关的模态动力学特征及其在水平与竖向地震波作用下的动力时程响应特征进行了研究。结果表明,隔离开关的低阶共振频率与地震波较为接近,容易受到地震激励力的影响。在Ⅸ度罕遇地震烈度条件下,其瓷柱根部区域可能会因为最大弯矩超出设计要求而发生断裂失效,从而导致隔离开关设备的整体失效。经计算分析,采用安装隔振器的方法,可以降低瓷柱根部区域的最大弯矩值,从而保证结构的抗震需求。

平滑伪Wigner-Ville分布在电气设备局部放电信号分析中的应用

为了有效分析电气设备局部放电信号基于时域和频域的联合特性,本文采用平滑伪Wigner-Ville分布对放电信号进行时频分析,有效解决了Wigner-Ville分布中存在交叉干扰的问题。为了验证平滑伪Wigner-Ville分布的有效性,本文分别采用Wigner-Ville分布和平滑伪Wigner-Ville分布对局部放电信号进行分析。实验结果表明,平滑伪Wigner-Ville分布可以有效分析局部放电信号的时频特性。

大容量JJ1启动柜停止按钮双触点问题探讨

90kW以上的JJ1系列自耦减压启动柜主接触器线圈上串联了一个停止按钮的常闭触点,使其具备了节能、无声的功效,即减少了噪音,节省了能量。但在应用LB(N)Z系列操作柱现场控制电机时,增加了困难,LB(N)Z系列操作柱在爆炸危险及防水场所中,不容易对具有两个常闭触点的停止按钮实现控制。通过对JJ1B-200/380-2型自耦减压启动柜电气原理图的分析,为满足LB(N)Z系列操作柱的组合要求,若取消另一个常闭触点,按下停止按钮,主接触器线圈的释放时间可近似计算得出,该时间小于人扳把旋钮的意识滞留时间,整个系统运行正常,因此可以取消该常闭触点,完善设备的功能。

基底隔震电气隔离开关的动力反应分析

变电站电力设施中的瓷柱式电气设备,由于瓷柱为脆性材料且根部承受弯矩的能力有限,在强烈地震作用下极易破坏,从而影响电气设备的正常工作.目前,对此类电气设备进行隔震研究的较少,这是因为这些单极电气设备体型细高且重心较高,地震作用下弯曲变形占据较大比例,因此较难实现隔震方案.工程实例中,根据变电站电气设备的功能要求,选取三极隔离开关通过加设整体连梁和布置隔震装置,使整体结构的重心较低,从而实现整体结构的隔震设计.在El Centro波、Taft波以及共振拍波3种地震波激励作用下,隔震结构与非隔震结构进行了动力时程反应的对比分析,分析结果表明隔震结构具有明显的减震效果.

基于ANSYS的GW7-252隔离开关抗震减震性能分析

电力系统中的高压电气设备在地震中很容易受到破坏,因此进行抗震减震分析非常必要。抗震分析中常采用数值模拟和振动台实验相结合的方法,但设备造价比较高,数值模拟则是一个廉价且易于控制的分析手段。本文运用ANSYS软件建立GW7-252隔离开关的有限元模型,根据规范对设备输入共振调幅波进行时程反应分析,讨论原结构在共振调幅波作用下的动力学反应,然后采用中国电力科学研究院研制的减震器建立结构的减震模型,输入共振调幅波后,将减震模型的时程反应结果与原结构进行比较,减震效果良好。

管母线连接变电站电气设备的地震易损性分析

汶川地震震害调查表明,管母线连接电气设备在地震中破坏情况严重。为了研究此类设备的地震响应,建立了管母线连接电气设备耦联体系的有限元模型,采用时程分析法对模型进行了地震响应分析,比较单体设备和管母线连接设备的动力特性和地震响应,并且探讨了管母线不同设置方式对连接系统的影响。分析结果表明,管母线连接设备系统中,高频设备的位移响应较其独立设备时放大,低频设备的位移响应较其独立时减小;在耦联系统中,伸缩节与低频设备连接时耦联系统的动力响应小于伸缩节与高频设备连接时系统的动力响应。进行管母线连接的电气设备抗震设计时,应充分考虑电气设备的动力特性和伸缩节的设置方式。

矿井电气设备故障火花放电电磁场特性研究

针对电气设备故障火花放电产生的电磁场问题进行研究,利用时域有限差分法建立电气火花放电电磁脉冲辐射的数值模型。分析电气火花放电电流方式,结合实际所测得放电电流信号,建立指数振荡衰减电流模型并对其进行仿真计算。采用强迫法放置电火花电偶极子源,通过对多个不同坐标位置下的电场分量和磁场分量解析解、数值解和实测值的数据分析,得出磁场波形轮廓近似于放电电流波形,即火花放电的近场区域内放电电流项对磁场起主要作用的结论,为电气火花电磁场测试及防护提供理论支撑。