新型IGCT直流输电换流阀运行试验研究及其等效性评估

换相失败问题(commutation failure,CF)是电网换相换流高压直流输电技术(line commutated converter high voltage directcurrent,LCC-HVDC)面临的固有难题。为了解决该问题,已有文献主要从拓扑结构、控制策略等方面着手,鲜见抵御换相失败的新型换流阀研制及试验研究。该文开展基于大功率逆阻型集成门极换流晶闸管(reverse blocking integrated gate commutated thyristor,RB-IGCT)的新型换流阀试验研究及试验等效性分析。首先,阐释新型换流阀抵御换相失败的原理,并针对新型换流阀不同的工作模式,提出对新型电力电子器件的需求。然后,利用现有的型式试验合成回路平台开展适用于传统晶闸管换流阀的运行试验,并分析试验结果,得出大部分试验项目等效性较好而小熄弧角试验和关断试验等效性较差的结论。最后,针对这两项特殊试验提出新的试验方法和试验电路,可为新型换流阀的研发和应用提供一定的技术基础。

轨道交通直流牵引供电系统线路测试回路短路试验案例分析

为研究在接地短路情况下,直流电流方向对线路测试回路的影响,该文通过详细介绍轨道交通牵引供电系统线路测试功能原理,并分析广州地铁1号线西塱站线路测试回路短路试验案例与接触器正反向电流试验,结果表明线路测试回路反向电流影响接触器内部电弧,造成燃弧时间长且容易烧损接触器,并且,电弧碰撞叠加导致接触器内部两对触点短接,即1 500 V母线短路。故线路测试回路必须正确接线且需完成短路测试以确保功能正常。

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。

基于直流高压测量技术的多功能线路参数测试方法

在电压及电流感应较大的高压线路中,为了实现直流电阻和绝缘电阻的准确测量,并为接头质量校核以及线路距离故障定位提供有效数据,研究了基于直流高压测量技术的多功能线路参数测试方法。采用高压直流输电线路串联参数分布模型和矩阵束算法,得到线路中直流电阻和绝缘电阻参数结果,实现线路串联参数测试。测试结果显示:该方法工频参数测量性能良好,测量结果与标准结果的最大差值仅为0.000 9,直流电阻和自感的测量误差均在1%以内,绝缘电阻的测量误差最大为6.5%,能够为故障定位提供有效数据。

城市轨道交通接触网短路阻抗测试及整定计算装置的研制

[目的]城市轨道交通接触网的线路阻抗受多种因素(如线索材料、线路长度、周边环境等)的显著影响,导致不同线路及不同时段的阻抗差异显著。然而,在整定计算过程中,常依赖于经验公式进行估算,这往往导致整定值不够精确,进而影响了保护装置的选择性与灵敏性。当系统遭遇短路故障时,可能会出现误动或拒动的情况,带来较大的安全隐患。因此,研制一种能够准确测试接触网短路阻抗并进行整定计算的装置显得尤为重要。[方法]提出了一种低压短路试验方法。该方法在接触网末端设置短路点,通过在线路首端施加低压直流电的方式,实现对短路阻抗的测量。采用高精度的双通道同步采样技术获取电压与电流的精确采样值,并基于RL简化双边供电模型,结合牛顿迭代法,研究出了一种指数曲线拟合求解线路阻抗的新方法。此外,通过开发集参数配置、整定计算于一体的软件,成功集成了接触网阻抗测量及整定计算装置。[结果及结论]该装置不仅具备参数配置、线路阻抗求解等功能,还能对短路点的电流变化进行仿真分析;能够实现根据不同线路和环境条件的实时测量,显著提高了线路阻抗测量的准确性,为整定计算提供了坚实的数据支持和重要参考。通过实际算例验证了线路阻抗计算和短路电流结果的准确性,充分证明了该方法的可行性和有效性。

基于飞针测试的航空产品印制板组件测试技术研究与应用

现有的测试设备(AOI和X-ray)很难达到较高的部件测试覆盖率,且印制板组件(PCBA)测试拥有的设备里目前只有AOI和X-ray,AOI和X-ray只能对PCBA元器件的外观、物理结构和焊接质量检测起到一定的作用,但无法检测元器件的参数特性。该文基于飞针测试仪研究印制板组件测试技术,以飞针测试工艺作为单板的动态测试手段之一,主要检测开路、短路、连通性、绝缘性、参数偏差和元器件不良等故障模式,提早发现生产过程的问题,降低航空电子产品质量一致性成本,产线通过静态测试与动态测试结合提升产品质量稳定性。

基于深度学习的高压输电线双极短路故障检测

高压输电线路通常比较长且所处环境复杂,检测输电故障时易受到其他电气设备的电磁信号干扰,引起误判。为了提升高压输电线线路运行的稳定性,提出一种基于深度学习的高压输电线双极短路故障检测方法。将母线的电压幅值以及相角作为故障检测的输入项,实现故障数据的归一化和降维,获取全新的故障数据时间序列。基于此,采用改进的ITD分解提取特征值,经过特征选择后将融合的特征矩阵输入深度神经网络中训练,对故障完成精准分类,实现高压输电线双极短路故障的检测。实验测试结果表明,采用所提方法可以获取较高的高压输电线双极短路故障检测精度,同时还可以有效提升故障检测效率,有效保障了高压输电线线路的平稳运行。

一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法设计

传统方法单纯以运行状态失效概率为基础,作为供电网络薄弱线路识别的方法,在应用到交直流混合配电网时,面临运行状态特征概率波动,识别过程存在明显误差。提出一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法。分别从运行状态与拓扑结构两个方面出发,兼顾交直流混合配电网线路运行状态与固有拓扑结构发生改变后,对于电网造成的影响,搭建交直流混合配电网的线路薄弱性评估指标体系,实施薄弱线路辨识。实验选择一个直流电压等级为±10 k、交流电压等级为10 kV的交直流混合配电网,利用大功率数字化恒流源与电路老化监测器,测试试验交直流混合配电网薄弱线路的老化程度,在不同接线模式下实施试验配电网薄弱线路的可靠性测试。实验结果表明:在单辐射接线模式下,薄弱线路4的可靠性最低。在手拉手接线模式下,薄弱线路10可靠性最低。在三供一备接线模式下,薄弱线路9的可靠性最低。该识别方法可以有效识别交直流混合配电网在各种接线模式下,薄弱线路的老化程度。

探测线圈法在汽轮发电机转子匝间短路监测中的优缺点分析

转子绕组匝间短路故障是发电机转子常见故障之一。探测线圈法是监测转子绕组绝缘状况的常用方法。本文结合某台发电机转子匝间短路实际案例,表明了在因转子绕组变形导致的转子动态匝间短路故障诊断中,探测线圈法相较于其他测试方法具有可靠性高的优势。同时,探测线圈法存在安装条件苛刻、安装位置要求高、增加检修工序等缺点。通过综合比较,探测线圈法在发电机转子绝缘状况监测中起着重要作用,值得推广。

交直流混合供电的多相电机超瞬变电抗的测定

交直流混合供电的多相电机正被广泛应用于独立供电系统中,该电机定子上有两套绕组,一套绕组提供交流电,另一套多相绕组整流后提供直流电。不同于三相电机,分析该电机性能时必须考虑复杂的各绕组间的耦合参数。利用计算机数据采集系统,同时采样该电机单个绕组或两个绕组串联线对线短路时的各电流电压波形,通过对这些被采集信号的FFT变换,求出各电压和短路电流基波分量之间的有功和无功功率,由电机自感和互感超瞬变参数与功率之间的关系表达式,可得到超瞬变参数的测试值。由上述方法,在一台交直流混合供电的3/12相电机上测出了实际的超瞬变电抗值,利用这些测试值,对电机进行了计算仿真分析,仿真结果较好地吻合了实际样机的试验结果,验证了所测参数的正确性。

基于VXI总线的模拟电路在线测试仪设计

在线测试技术在电子线路的性能测试与故障诊断中有着广泛的应用。以VXI总线的计算机为平台,配以各种虚拟仪器卡,构成的通用模拟电路在线测试仪,能够完成对多种电路板中模拟器件的在线故障判别。这里给出了仪器的基本测试原理,系统的硬件电路设计和测试软件设计。

试验线段无线电干扰试测量方法仿真分析

试验线段可直接用于研究输电线路无线电干扰特性,在国内外得到了较为广泛的应用。与实际输电线路不同,试验线段电晕产生的无线电干扰电流在端部会产生反射,需要研究短线与长线无线电干扰频谱间存在的关系,以保证测试结果和数据分析方法的有效性。为此,基于无线电干扰电流传播机理建立计算模型,验证了短线测量无线电干扰的有效性,研究了试验线段无线电干扰的测量方法和数据分析方法,分析了不同终端特性(开路、短路、接电容)等效以及测量点对无线电干扰测量的影响。分析表明,这些方法都可以用于测量无线电干扰电流和空间无线电干扰。短线频谱上极大值和极小值的包络线取平均值就可以得到同样电晕电流情况下实际输电线路无线电干扰频谱。

特高压交流单回试验线段雨天电晕损失研究

输电线路电晕损失研究是中国1000kV特高压输变电工程的主要研究内容之一,输电线路电晕损失和诸多气象因素有关,其中降雨率对电晕损失影响非常明显。对特高压交流单回试验线段电晕损失进行监测,并在人工淋雨条件下测量特高压电晕笼导线电晕损失,对2种试验方法测得结果进行等效对比分析,验证了其等效性和试验线段电晕损失监测结果的正确性。当降雨率增大到一定程度后(大雨条件下),电晕损失值增加逐渐趋于饱和。获得了小雨、中雨、大雨条件下中国特高压交流单回输电线路用8×LGJ–500/35分裂导线电晕损失的实测结果,为衡量特高压交流单回输电线路的运行经济性提供了参考依据。

仿生自修复电路中基本逻辑单元设计

仿生自修复是一种能够在电路运行过程中自行发现故障、自行修复故障的先进技术,在对可靠性要求较高的航空航天等领域具有广阔的应用前景。设计了仿生自修复电路中最基本的逻辑单元。该逻辑单元可以根据需求灵活配置为各种功能,发生故障时能够自动检测并向自修复控制逻辑报警,从而实现电路的自修复功能。仿真实验和硬件实验表明,所设计的基本逻辑单元能够在增加一定硬件冗余的条件下实现在线检测,并且资源消耗量较少,信号延迟低,满足仿生自修复电路的设计需求。

雨雪天气下特高压交流单回试验线段电晕损失实测分析

为了研究特高压交流输电线路在雨天、雪天气象条件下的电晕损失特性,基于我国特高压交流试验基地单回试验线段展开实测研究,采用研制的光电数字化输电线路电晕损失监测系统,实现了试验线段电晕损失全天候条件下实时在线测量,根据监测结果分析不同降雨率及大雪气象条件下电晕损失。研究结果表明,正常运行电压下,特高压交流单回试验线段雨天单相单位长度电晕损失约为20～60 W/m,在大雪气象条件下,根据监测结果,特高压交流单回试验线段单位长度电晕损失最大值为:边相达到53.54 W/m,中相达到62.95 W/m,与等值降雨率推算结果较为符合。电晕损失随降雨率增大呈非线性增长,在大雨条件下逐渐趋于饱和,并初步获得8×LGJ-500/35分裂导线降雨率与电晕损失拟合模型。该试验获得的特高压交流单回试验线段电晕损失实测结果,为特高压交流输电线路导线选型设计及运行经济性衡量提供了参考。

纳米磁性膜微波磁谱测量微带线系统的优化设计

磁性薄膜微波磁导率的扫频测量对研究开发高频软磁材料和薄膜吸波材料都具有十分重要的意义.围绕微波磁谱测量微带线系统的优化设计,主要研究微带线短路法测量薄膜磁谱使用的测量夹具的设计与制作.首先根据测试要求确定夹具设计方案,再利用高频电磁场仿真软件HFSS对微带线结构夹具进行性能仿真与设计优化,最后按设计要求制作微带线结构夹具,并对测试效果进行了分析评价.结果表明,设计开发的微带线结构夹具能满足0.05～5GHz频段磁导率的测量精度要求,反射系数S11的测量误差小于1.4%.

非线性鲁棒控制调速器的混合仿真实验

研究了非线性鲁棒控制规律在微机水轮机调速器上的应用,并介绍了调速器的混合仿真实验情况,着重比较了非线性鲁棒控制和常规比例积分微分(PID)控制在短路实验、线路切除实验等不同情况下的调节效果。实验结果表明,非线性鲁棒控制在电力系统过渡过程动态调节中能起到较好的作用,较目前的常规PID控制具有一定的优越性。

特高压交流同塔双回试验线段雨天电晕损失研究

为了获得特高压交流同塔双回输电线路雨天电晕损失评估的关键数据,采用特高压交流同塔双回试验线段、特高压电晕笼两种试验手段,应用光纤数字化测量方法监测雨天气象条件下特高压交流同塔双回试验线段电晕损失,测量特高压电晕笼人工淋雨降雨率为12、16、20 mm/h条件下8×LGJ-630分裂导线电晕损失。并采用有效电晕损失等效计算方法,对电晕笼与试验线段试验结果进行等效计算分析。电晕笼与试验线段电晕损失基本等效,其误差在±6.5%范围内。研究结果验证了电晕笼分裂导线电晕损失试验结果与特高压交流同塔双回试验线段雨天监测结果的一致性,同时证明了有效电晕损失等效计算方法可以较为准确地将淋雨条件下电晕笼分裂导线电晕损失等效换算成特高压交流线路,研究成果可为特高压交流同塔双回输电线路电晕损失评估提供参考。

一种四级传输线脉冲变压器的初步研究

分析了四级传输线脉冲变压器的电路结构,采用等效电路方法简化了电路,推导了输出电压波形的表达式。开展了冷测实验,结果显示传输变压器变压比约为4,变压器上升时间约为48 ns。采用实验所测参数,利用PSPICE软件对全电路进行了数值模拟。结果表明:模拟和冷测结果基本一致。将各元件参数代入波形表达式,结果表明:传输变压器上升时间计算值为12 ns,与实验值(48 ns)有一定差距;而传输变压器变压比计算值为3.98,与实验结果基本吻合。

特高压双回路钢管塔真型试验

SZT2钢管塔是我国第1基1000kV交流特高压双回路真型试验塔,塔总高93.4m,质量132t,依照标准DL/T899—2004《架空线路杆塔结构荷载试验》,在大风、验算冰、锚线、断线等9个试验工况下对其进行试验。试验结果表明:SZT2塔的位移测试结果满足变形要求;应变测试结果没有超过构件承载力,说明整体结构是安全的;试验还验证了锻造带颈法兰在特高压双回路钢管塔中能够安全可靠地传力,由于其能起到降低焊接工作量和提高加工效率的目的,建议在实际工程中推广使用;SZT2塔采用的节点板连接方案可行,U型插板、十字插板及C型插板安全可靠;连接板端部钢管的局部屈服是设计的薄弱点,应加强防止局部破坏的构造。