基于中性点对地电压高频开关振荡的变频电机绕组内部绝缘在线监测

绝缘状态在线监测是提高变频电机可靠性的有效手段。在高速PWM开关暂态激励下,电机绕组漏感与内部分布电容发生谐振会产生几十至几百k Hz的电压振荡,威胁绕组内部绝缘安全可靠运行。该文利用逆变器自激高频开关振荡在线监测绕组内部绝缘状态。为避免开关振荡多模态混叠并提高状态监测灵敏度,提出一种基于中性点对地电压高频开关振荡的绝缘在线监测方法。首先,分析变频电机共模电压激励特性;然后,研究中性点对地电压高频开关振荡的形成机理与特性,从理论上推导出振荡频率与绕组内部绝缘电容状态之间的关系。设计绕组内部绝缘在线监测方案,包括开关振荡频率提取以及内部绝缘状态评估等。最后,通过热疲劳与老化模拟等实验对该方法的可行性与有效性进行验证。结果表明,该方法能有效监测变频电机内部绕组绝缘状态的微弱变化,具有信噪比高、工况鲁棒等优点。

New inverter topology for ground current suppression in transformerless photovoltaic system application

An interesting inverter topology is proposed in this paper.It is similar to the typical three-phase full bridge inverter from the topology point of view,but smartly designed for the ground current reduction in single-phase photovoltaic(PV)inverter applications.Theoretical analysis is conducted to clarify the operation mechanism of the proposed topology.Performance evaluation is carried out to verify the effectiveness of the proposed topology for the ground current suppression.

倒梯形巷道顶板全长锚索联合支护技术研究

针对长城五矿1902S回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调研施工现场后,结合FLAC3D数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W型钢带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术,从顶板围岩的变形量和帮部相对移近量两方面来分析矿压显现规律。结论如下:原方案锚杆锚索的组合支护体应力偏分布,不能解决倾斜顶板帮角处出现的应力集中现象,全长锚索支护对应顶板离层和应力集中位置,并采用支撑钢墩柱对顶帮角处进行补强支护,矿压监测数据显示,该技术明显改善了顶板的围岩稳定性,有效地减轻了帮部的压力和变形,锚索的承拉效果明显强于锚杆,为解决不规则巷道的顶板支护提供了重要的实践经验。

基于自适应衰减补偿模型的探地雷达偏移成像及应用研究

为提升隧道复杂围岩条件下雷达法的成像分辨率及检测精度,提出一种基于瞬时属性分析的探地雷达数据自适应衰减补偿模型及逆时偏移技术。通过迭代计算剖面数据中样本点的瞬时幅值,提取时间步的瞬时振幅谱特性及幅值属性,并将瞬时值随时间变化的特征函数作为信号衰减的规律表征,建立自适应指数-线性多项式拟合衰减特征,重构可解析的雷达信号衰减补偿模型;利用衰减补偿模型的逆时偏移成像,最大限度保留有耗媒质深部的异常特征细节信息,实现病害体的高保真成像。以仰拱支护结构的数值模型算例和隧底衬砌实测数据测试该方法的有效性和实用性。结果表明:1)瞬时幅值属性极值主要集中在绕射叠加区及多次反射区;2)多项指数自适应补偿能客观表征雷达数据的衰减特征,确保剖面的高保真特性;3)高信噪比数据可采用n≥5阶次补偿,低信噪比数据宜采用n≥9阶次补偿。

地面仿真试验下的飞机倒飞故障分析研究

针对地面仿真综合试验中飞机倒飞故障,对飞控联试环境、航电联试环境、仿真飞行机理进行了分析研究,并建立故障树。文章从通信协议、数据解析、信号干扰等方面开展了故障验证,并最终实现航电系统、飞控系统交联下的仿真飞行。该故障的排除为后续跨系统综合试验平台的建设和运行提供了思路和建议。

山地户外活动中户外运动鞋对踝关节的运动生物力学影响

为探讨山地户外活动中户外运动鞋对踝关节的运动生物力学影响,以光学三维动态捕捉系统与Kistler三维测力台实时采集受试者穿着高帮与低帮户外运动鞋于山地户外活动项目过程中的踝关节地面反作用力、触地时踝内翻角、最大踝内翻角、踝内翻活动幅度、触地时踝内翻角速度、最大踝内翻力矩、屈伸活动度、输出功率等相关参数。结果发现,山地户外活动时,穿着高帮户外运动鞋与低帮户外运动鞋完成腾空落地动作时,在对踝关节的地面反作用力指标上不存在显著性差异;相较于穿着低帮户外运动鞋,穿着高帮户外运动鞋完成腾空落地动作时的踝关节最大踝内翻角、最大踝内翻角速度、踝内翻活动幅度皆较小;山地户外活动时,穿着高帮户外运动鞋对于单侧踝关节不稳定群体而言拥有更明显的踝关节损伤预防作用,且高帮户外运动鞋可有效提高山地户外活动时踝关节输出功率。

商业建筑分布式光伏发电系统设计探讨

结合项目实例,介绍某商业建筑屋面分布式光伏发电系统电气设计内容,从光伏相关主要设备选择、光伏阵列设计,到如何实现0.4 kV低压并网接入原有配电系统,并结合现场实际完善系统的防雷接地,最后通过修正综合效率系数,估算发电量。

高地应力初始裂损仰拱结构动力响应研究

随着高地应力隧道建设的逐年增多,隧道在地应力作用下难免产生结构裂缝,为研究初始裂缝与列车振动响应传播之间的关系,文中通过数值模拟的方法,研究高地应力环境下,仰拱拱脚、仰拱中心与轨道侧面预设不同尺寸裂损时,仰拱结构内部振动特性与衰减特性。研究结果表明,初始裂损的存在,导致仰拱内部振动响应出现不同程度波动,响应峰值沿仰拱竖向呈现先减小后增大的趋势。不同位置处裂损引起的响应增幅不同,主要表现为裂损宽度变化引起响应增幅大于深度变化引起响应增幅。实际工程中,针对不同位置处不同尺寸的结构裂缝危险程度不同,做相应的开裂控制。

基于主从逆变器的无感消弧有源接地补偿系统

设计了一种基于主从逆变器的无感消弧有源接地补偿系统,由补偿接地故障电流的基波分量与有功分量的主逆变器以及补偿谐波分量的从逆变器组成。在电网正常时,通过恒频注入法和不对称电压法综合计算得到故障电流的基波分量与有功分量;在电网发生单相接地后,检测流过中性点的故障电流,利用快速傅里叶算法提取出谐波分量,然后迅速投入主从逆变器进行补偿输出,实现故障电流的全补偿,从而使得残流在总体上达到一个较低的水平。计算机仿真验证了以上设计的可行性和有效性。

岩石注浆加固实验与巷道稳定性控制

在分析古城煤矿围岩地层结构的基础上，进行了岩石力学参数测试和围岩稳定性分类，得出该矿-850水平北大巷属于典型的“不稳定围岩巷道（Ⅳ类）”．同时，为了研究岩石破裂后注浆加固效果，分别采用水泥浆液和马丽散N浆液对峰后岩石试件进行了加固实验．实验证明，试件加固后强度比峰后残余强度可提高0．97～11．2倍．针对不稳定围岩巷道类型采用了“反底拱＋注浆锚杆”复合支护方式，并对反底拱结构的支护能力进行了力学分析，通过井下支护效果观测表明，采用复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构，从而抑制巷道变形，提高了巷道支护效果．

基于自适应分支系数的并网光伏电站接地距离保护

光伏发电和高压输电网并网时,其特有的短路特性造成接地距离保护分支系数不确定,进而导致保护拒动或误动。针对某实际光伏电站结构,采用序分量原理建立光伏电站等效阻抗XG2与分支系数Kf之间的关系模型;利用光伏逆变器直流侧电压、电流和交流侧电压、电流计算了等效阻抗XG2,并结合实测数据绘制出光伏电站发电量P和XG2之间的关系曲线,采用曲线拟合法求解二者的关系模型。根据XG2、Kf的关系和P、XG2的关系推导出P和Kf的关系模型,并采用自适应原理建立了接地距离保护Ⅱ段阻抗整定值判据。以某地区电网为例进行算例验证,结果表明了P和Kf的关系模型的正确性,以及建立的判据的实用性。

基于注入信号的有源配电网单相接地故障选线方法

单相接地故障是配电网亟待解决的问题,而新能源的大量接入又进一步增加了配电网故障选线的难度。为提高故障选线的准确性,文中另辟蹊径利用新能源发电装置来解决故障选线问题,提出一种基于注入特征信号的有源配电网故障选线方法。在发生单相故障情况时,改变接入配电网逆变器的调制策略,使得逆变器向配电网短时注入特征信号。借助配电网广泛分布的零序电流测量装置对零序电流分析,比较各测量点特征信号能量,确定故障路径,完成故障判别。建立出典型有源配电网仿真模型,分析了在不同接地电阻下的故障特征信息。仿真结果表明,相比于传统信号注入能量值法,新方法具有更好的能量测度,能有效地提高选线准确性。

岩石峰值后注浆加固实验与巷道稳定性控制

首先根据围岩强度进行了围岩稳定性分类;提出并实施了以巷道围岩锚注为核心的复合支护方案;实验表明在分别采用聚胺脂、425#水泥进行岩石注浆加固时,岩石强度比其残余强度可以提高0.7-1.1倍、1.3-2.0倍;最后,进行了反底拱支护能力的力学分析。

含逆变型分布式电源的小电阻接地方式配电网单相接地故障分析

针对含有逆变型分布式电源的小电阻接地方式配电网,根据IIDG的控制策略结合对称分量法,建立了IIDG并网后其上游侧和下游侧的单相接地故障分析模型,对IIDG并网变压器在不同接地方式下的故障点电流,主网侧和IIDG侧的各序和各相电流分别进行了分析,最后利用PSCAD/EMTDC搭建故障仿真模型,验证了分析的正确性,为并网变压器接地方式的选择及继电保护的配置提供依据。

官亭750kV GIS隔离开关操作时的特快速暂态过电压实测研究

论文全面介绍了3种类型(内部、外部、瞬态外壳地电位)特快速暂态过电压(以下简称VFTO)的测试系统、方法和现场测试结果。750 kV GIS内部VFTO测试的一次传感器采用设备自带的内部传感器,二次传感器采用自主研制的高频响应同轴传感器;瞬态外壳地电位测试的采集系统采用高频TEK高压探头的测试设备。这两种类型VFTO测试采集系统均配备高频响应的阻抗变换器、光纤传输系统、记录系统等远距离传输测试系统;外部VFTO采用倒置式光纤测量原理和方法,配备所研发的整套采集、传输和记录系统。所有采集、测试系统均考虑现场测试的抗干扰设计。通过所研发的测试系统实测了750 kV官亭变隔离开关带电操作时的3种类型VFTO的测量结果,并进行了波形、数据分析,对实现750 kV和1 000 kV GIS中隔离开关正常带电操作具有重要的参考价值和指导意义。

变频驱动系统电机接地状况对轴电压影响的研究

PWM变频驱动使电机获得良好的调速和运行性能,日益得到广泛应用。但由于变频器输出存在共模电压,导致产生轴电压及轴电流,引起轴承早期失效。轴电压是衡量轴电流危害的一个指标。电机机壳接地阻抗与驱动侧负载接地阻抗的大小会影响轴电压、轴电流的波形与幅值。该文围绕电机及负载的接地状况对PWM变频系统轴电压的影响展开研究。建立了考虑定转子接地阻抗的共模等效电路,利用惠斯通桥电路模型,分析和预测轴电压与接地阻抗的关系,结果表明随定子接地阻抗或转轴接地阻抗增大,轴电压呈V字型变化。设计并进行了实验,测量不同接地阻抗下的轴电压,结果与理论分析一致。表明可通过适当调整驱动侧设备接地阻抗,实现降低轴电压的目的。

配电网单相接地故障的柔性熄弧装置

现有柔性熄弧方法仅利用有源逆变器控制故障点电压为零,熄弧电源容量高达50 kVA,且体积较大。针对这一问题,在电压熄弧的基础上,提出了功率源转换与有源逆变器结合的柔性熄弧方法。在配电网发生单相接地故障时,通过功率源转换将中性点电压反相钳位到接近于故障相电源电压,偏差电压的幅值和相位通过有源逆变器进行精确补偿,使故障点电压远小于熄弧电压,实现快速熄弧。在利用Matlab/Simulink对传统消弧线圈的仿真基础上,仿真了仅投功率源转换、功率源转换结合有源逆变器的柔性熄弧方法在各工况下的运行特性。通过10 kV真型配网实验场,验证了该方法的有效性。结果表明该柔性熄弧装置可以有效降低故障点电压,实现快速熄弧,大大降低有源逆变器的容量。

深井巷道岩石注浆加固试验与巷道稳定性控制

在分析古城煤矿围岩地层结构的基础上,进行了岩石力学参数测试和围岩稳定性分类,得出该矿-850 m水平北大巷属于典型的"不稳定围岩巷道(Ⅳ类)"。针对此巷道类型提出了复合支护方式,并对反底拱支护能力进行了分析,复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构,从而有利于提高巷道支护效果。

共地型五电平单相非隔离光伏并网逆变器

针对现有非隔离单相光伏并网逆变器拓扑漏电流大、并网电流谐波大等问题,提出一种新型共地型五电平单相非隔离光伏并网逆变器。该逆变器拓扑需要7个功率开关、2个电容、和1个滤波器。新型逆变器的主要优点是:1)电网中性点和光伏电池负端直接相连,完全消除漏电流;2)共有5个电压平台阶数输出,使波形更趋近于正弦波,降低并网电流谐波。新型拓扑采用模型预测控制,使控制更灵活,快速跟踪给定。该文详细介绍了新型拓扑的工作原理、模态和控制策略,并与传统的几种拓扑进行对比。所提出的拓扑漏电流抑制能力以及降低并网电流谐波的能力都高于传统拓扑。最后通过1kVA系统的仿真,并设计样机给出相关实验结果。证明所提出拓扑在光伏并网系统中能有效进行工作,并为新型拓扑在实际中应用提供可靠依据。

基于无线传输技术的接地导通测试仪的研究与设计

为提高变电站接地电阻检测工作的效率和安全性,需对现有接地导通测试仪的工作模式加以改进。不同于传统的一体式设计,研发的分离式接地导通测试仪,在设计中通过功能划分将测量和控制分离开,由测量装置负责接地电阻的测量,由控制装置利用无线传输技术完成对测量部分的启停控制和测量结果的传输、存储等。测量过程实现了单人操作,可有效降低测量过程中因信息传递不畅带来的安全隐患,提高了测量工作效率及安全性。