湖南省新田县富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及开发潜力

【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下水水化学指标检测分析,利用PHREEQC软件、水化学计量法、端元法、水文地质参数等揭示富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及富锶地下水开发潜力。【研究结果】方解石在下降泉和机井中均主要处于饱和状态,白云石由下降泉中未饱和状态转为机井中的饱和状态,菱锶矿在机井中出现饱和状态,石膏在下降泉和机井中均为未饱和状态。下降泉中矿物饱和指数随泉水溶解性总固体增加而升高,两者呈较好的正相关关系,但在机井中两者相关性较差。下降泉SO_(4)^(2-)和大气降水SO_(4)^(2-)具有较好的拟合关系,根据Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)化学计量关系,机井中SO_(4)^(2-)可能来源于石膏溶解。下降泉中Sr^(2+)主要来源于石灰岩中以类质同像置换钙的锶,机井中Sr^(2+)较大可能来源于含水层中菱锶矿。研究区85.2%水点的地下水符合国家生活饮用水卫生标准,超标水点多为单指标超标。经计算,枯水年富锶地下水天然补给资源量、可开采资源量和地下水资源潜力分别为3.83×10^(7)m^(3)/a、1.05×10^(7)m^(3)/a、7.28×10^(6)m^(3)/a。【结论】新田县富锶地下水中锶主要来源于泥盆系佘田桥组地层含锶矿物(类质同像置换钙的锶和菱锶矿)的溶解,富锶地下水资源量及资源潜力可观,具有较大的开发利用潜力与价值。

Simulation Analysis of Control System in an Innovative Magnetically-Saturated Controllable Reactor

Controllable saturation reactors are widely used in reactive power compensation. The control system of controllable saturation reactor determines adaption speed, accuracy, and stability. First, an innovative type of controllable saturation reactor is introduced. After that the control system is designed, and a self-tuning algorithm in PID controller is proposed in the paper. The algorithm tunes PID parameters automatically with different error signals caused by varied loads in power system. Then the feasibility of the above algorithm is verified by Simulink module of Matlab software. The results of simulation indicate that the control system can efficiently reduce adaption time and overshoot.

广东省22个燕山期花岗岩的源区特征及成因:元素及Nd-Sr同位素研究

根据主要元素组成,将所研究的22个广东省燕山期花岗岩分为强过铝花岗岩和弱过铝花岗岩两类,后者又区分出分异和未分异两种。它们总体具有较为相似的微量元素和稀土元素组成,即都是以大离子元素明显富集、Ba,Sr,Nb,Ta,P与 Ti 呈负异常、Eu 亏损为特征,但分异弱过铝花岗岩(包括禾洞、大埔、荷泗、白浆岩体)的 Ba、Ti 呈负异常和 Eu 亏损更为明显。强过铝和弱过铝花岗岩的 Nd 同位素组成区别明显:象头山等6个强过铝花岗岩体具有低的ε_(Nd)(t)值(-13.4～-10.0,平均为-12.1)和较老的 Nd 模式年龄(1.76～2.08Ga,平均为1.96Ga),是由成熟度较高的陆壳部分熔融形成;在弱过铝花岗岩中,石背岩体以及禾洞和大埔两个分异岩体具有高的ε_(Nd)(t)值(-3.6～-4.9,平均为-4.4)和年轻的 Nd 模式年龄(1.23 ～1.34Ga,平均为1.3Ga),反映其源区存在一定数量的地幔物质;佛冈等其余12个弱过铝花岗岩体(包括荷泗、白浆2个分异花岗岩)的ε_(Nd)(t)值(-12.3～-8.1,平均为-9.7)和 Nd 模式年龄(1.56～1.94Ga,平均为1.74Ga)都介于上述两类花岗岩之间,但相对较接近于强过铝花岗岩,主要是由成熟度不同程度地低于强过铝花岗岩源区的陆壳变质岩部分熔融形成。广东省燕山期花岗岩主要是在伸展构造及玄武岩底侵条件下,由以沉积变质岩为主的中下陆壳部分熔融形成。

±500 kV直流换流阀用饱和电抗器温度场与电场仿真研究

高压直流换流阀饱和电抗器在工作过程中发热量大、电场分布不均匀,使其成为阀厅的安全隐患。为改善饱和电抗器的温升效应,文中以实际±500 kV直流换流阀用饱和电抗器为研究对象,建立了改进的流体场与温度场耦合模型,该仿真模型综合考虑流体传热、空气对流散热、绕组焦耳热和铁心涡流热损耗等实际因素,仿真计算电抗器各部件的温度场分布及其影响因素。现场验证表明该模型计算结果更接近实际工作状况。还建立静电场仿真模型,仿真计算电场畸变情况。温度场结果表明:饱和电抗器的铁心温度最高、环氧树脂次之、冷却水管路温度最低;铁心最高温度可达342 K。提高冷却水入口流速是降低饱和电抗器温度的有效方法,阀塔冷却系统的入水流速设置为1 m/s时可达最佳的冷却效果。环氧树脂、铁心和冷却水管的最高温度均与冷却水入口温度呈线性递增关系,实际工作中应使冷却水的初始温度越低越好。电场结果表明:环氧树脂与铁心交界面处出现明显的电场畸变现象,最大电场强度可达1.26×105 V/m。应在此处采取均压措施以防止电场集中而导致的局部温度过高。文中所得结论可为直流换流阀用饱和电抗器的设计提供参考。

换流阀用阳极饱和电抗器温升特性及优化

阳极饱和电抗器(anode saturable reactor,ASR)是换流阀的关键一次设备,其在运行中因电磁损耗引发的温升问题明显并威胁绝缘体热老化。因此,准确分析ASR温升特性并寻求优化方法,对其状态评估、产品设计具有重要意义。为此首先根据发热机理和散热路径建立等效热路模型,定性分析了ASR实际运行中的温升特性;然后,建立ASR三维等效模型,结合瞬态传热原理来设定固体传热和空气对流参数,进一步应用基于湍流和实时混合假设的水冷却简化模型来模拟水冷散热过程,在兼顾准确性和高效性下开展多物理场耦合有限元仿真,定量计算ASR温度的大小变化和空间分布;最后,结合温度分布规律,提出不同截面积铁芯组合的结构优化方案,仿真验证了在电气性能不变前提下,各铁芯之间最大温差减少了原温差的91.7%,环氧树脂的最高温度降低3℃,为ASR的性能校验和参数设计提供借鉴。

并补CSR特高压线路静态稳定受限的机理分析

针对在电力系统中越来越多地投入使用并联电抗器的情况,为正确认识并联电抗器的作用,采用基于波过程和二端口网络理论相结合的方法,对并联电抗器降低特高压输电线路静态稳定性的机理进行了研究,通过改变并联电抗器的某些重要参数,分析特高压输电线路静态稳定功率极限的变化情况,得出了一些重要结果。

基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法

以中性点不带小电抗的高压并联电抗器为研究对象,在分析电抗器空投励磁涌流特征的基础上,指出了并联电抗器不带中性点小电抗时涌流会更加严重,是引起匝间保护误动的主要原因。分析了并联电抗器空投饱和的机理,指出了电抗器绕组磁通饱和后微分域相电流过零点前后采样峰值间距会发生偏移,在此基础上提出一种基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法。利用工频特征下相电流过零点前后峰值间距与微分域相电流过零点前后采样峰值间距的偏移程度,结合相电流线性区内各时刻电感的均方根值与额定电感之间的特征关系来识别电抗器空投饱和与匝间故障,若识别为电抗器空投饱和则闭锁匝间保护,若识别为匝间故障则经短延时开放匝间保护。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

NH_(3)对DCC原料油中多环芳烃选择性加氢饱和的影响

采用固定床反应器,对催化裂解柴油(DCC)在NiMoP/Al_(2)O_(3)催化剂上进行选择性加氢,研究NH_(3)浓度、反应温度、液时空速和二段加氢的反应结果。结果表明,一段加氢,在NH_(3)浓度为5%时,温度360℃,反应压力为6.4 MPa,空速2.0 h^(-1),氢油比600时,多环芳烃饱和率为88.26%,单环芳烃选择性为93.17%;二段加氢,在第2反应器温度为360℃,反应压力为6.4 MPa,体积空速为2.0 h^(-1),氢油比600时,多环芳烃饱和率达到最高97.21%。

特高压直流换流阀饱和电抗器振动声纹特性与松动程度声纹检测方法

饱和电抗器作为特高压直流换流阀的核心装备,运行中产生的振动声音包含大量的信息,其状态评估对换流阀的安全运行具有重要意义。该文提出一种基于优化S变换和改进深度残差收缩网络的饱和电抗器铁心松动程度声纹识别模型。首先开展了高频脉冲激励下的饱和电抗器振动试验,并测量了不同铁心松动程度下的声纹信号;其次在声信号频谱主值区间内,根据能量聚集性优化高斯窗参数来提高声纹图谱的时频分辨率;然后对松动后的声纹特性进行分析,发现高低频比和低频分量主频占比两个特征指标仅能对松动程度较高的状态做出预警;最后采用五个不同方位测点的铁心松动数据代入基于自适应参数修正线性单元的改进深度残差收缩网络中进行训练,来消除声纹图中的冗余信息,并对不同松动程度下的特征进行独立映射,从而增强共同特征的学习能力。研究结果表明,该文模型对电抗器不同铁心松动程度的平均识别准确率达到95.93%,优于传统深度学习算法,可为饱和电抗器在线监测提供重要依据。

海上风电高抗匝间保护误动分析及对策建议

针对现场频发的海上风电输电海缆高压并联电抗器(以下简称“高抗”)匝间保护在常规分、合闸操作过程中的误动问题,开展了误动场景分析并提出相应对策建议。首先,对比不同厂家的匝间保护原理并解析不同操作场景下的误动过程。接着,总结出合闸时因铁心饱和产生零序源而被误判为内部故障及谐振期间电流幅值增大导致测量阻抗减小是保护误动的原因。然后,通过仿真复现了现场操作场景下的录波波形,验证了理论分析的正确性。最后,提出增加零序涌流谐波闭锁判据、增加谐振频率识别判据、操作时高抗侧开关先合后分等防误动措施。

一种方形壳体式新型饱和电抗器研制与工程应用

饱和电抗器作为晶闸管换流阀的核心部件,主要用于抑制电流变化率、在高频电压冲击下分摊硅堆电压以及均衡换流阀电压分布的作用。西门子技术饱和电抗器结构复杂、水路接口多,随运行时间增加,工程中已多次出现漏水、二次电缆磨损、铁心硅钢片脱落、母排发热等问题,严重影响了直流系统安全稳定运行。文中以解决上述问题为目标,提出了一种用于工程改造替换进口电抗器的方形壳体式饱和电抗器设计方案,从饱和电抗器的关键参数设计、结构设计、水路设计和试验4方面,介绍了新型饱和电抗器的技术特点、性能指标和试验情况。该型饱和电抗器已在中国贵广和向上等直流工程中实现进口电抗器的批量替换,性能稳定,运行情况良好。同时也为后续新的高压直流工程换流阀设计提供了一种新的电抗器方案。

考虑分布阻抗及恒电流控制的电解铝负荷建模

电解铝负荷在我国西部各省电网快速增长,其中云南电网的电解铝负荷增长最为迅速。近年来的多次安全稳定分析结果表明,当前电网规划和运行部门采用的负荷模型已经不能准确描述电解铝的负荷特性。针对该问题,在详细分析电解铝供电系统结构、恒电流控制策略和电解铝生产过程原理的基础上提出了一种考虑电解系列导线分布阻抗和恒电流控制的电解铝机理式动态负荷模型。基于PMU实测的电解铝负荷特性数据,对比分析了机理式动态负荷模型和现有的30%恒阻抗+30%恒电流+40%恒功率静态负荷模型、100%恒电流静态负荷模型、95%恒电流+5%马达模型的准确度。结果表明,考虑分布阻抗与恒电流控制的机理式动态负荷模型具有最好的拟合效果,可以更准确地描述电解铝负荷的动态特性。

无功补偿技术在电力自动化中的应用

阐述可控饱和电抗器、真空断路器投切电容器、固定滤波器是电力系统的智能无功补偿技术,分析该技术在电力自动化中的应用现状和优化方法,提出创新应用的思路。

核电厂稳压器液位控制优化分析研究

某压水堆核电厂调试期间,在执行稳压器液位控制系统定值扰动试验过程中,发现控制系统存在积分饱和现象,导致超调较大、稳定时间较长的问题。对稳压器液位原控制策略进行了剖析,结合定值扰动试验响应结果和控制器运算规律,分析了控制系统产生积分饱和的根本原因,并设计了积分分离、调节器限制替代这两种抗积分饱和优化方案。在核电厂中的应用结果表明,优化方案解决了稳压器液位控制系统中的设计缺陷,提高了核电厂瞬态响应能力和运行水平。该研究成果显著改善了稳压器液位控制系统的动态响应特性,对于核电厂的控制优化设计具有重要的参考意义,也为解决自动控制系统积分饱和问题提供了借鉴。

基于时域平移的高压并联电抗器匝间保护工程应用分析

匝间保护是高压并联电抗器的主保护,对电力系统的稳定运行具有重要意义。传统基于零序分量原理的匝间保护在现场应用中出现多次误动,因此本文在分析高压并联电抗器结构及电气特征的基础上,梳理传统匝间保护误动的原因,提出一种由铁心饱和判据和时域平移故障判据构成的高压并联电抗器匝间保护新方法。实验及运行结果表明,无论高压并联电抗器铁心是否饱和,该方法既能保证其无故障空投时可靠不动作,又能在其发生匝间短路故障时快速、可靠动作,从而解决了传统匝间保护因铁心饱和而误动的问题。

一种换流阀饱和电抗器金属水管振动磨损的改进设计

大组件技术换流阀饱和电抗器作用十分重要,但某些技术路线的饱和电抗器结构复杂、分支水管和分支电缆较多,容易出现故障。该文对某电抗器金属水管磨损故障进行了分析,并通过与其它技术路线的电抗器的对比,认为此电抗器设计存在不合理之处,因而造成了电缆和水管产生接触磨损,并最终提出电抗器重新布线、减少冗余长度、更换阻尼电阻的解决方案。性能试验和带电运行试验结果表明:改进后的电抗器性能良好,能够解决金属水管振动磨损导致的漏水问题。

基于MATLAB的磁饱和式可控电抗器的仿真模型参数及过渡时间分析

建模仿真方法和过渡时间计算是磁饱和式可控电抗器研究中值得关注的2个重要问题。根据磁饱和式可控电抗器的饱和特性,通过对小斜率磁化特性的分析,找到了电抗器额定容量、额定电压、自耦比和绕组电阻之间的定量关系,明确了基于MATLAB的磁饱和式可控电抗器仿真模型参数的设置方法。通过对小斜率磁化特性的分段线性化,把从空载到满载的过渡过程分为直流磁链随时间线性增加和控制电流根据线性RL电路充电规律变化这2个过程,得到了比较准确的过渡时间计算公式。实例仿真结果说明所提分析方法简捷有效。

磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型

概述了磁饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器两个铁心及绕组的结构完全对称以及它们工作状态在正负半周里呈镜像对称的特点 ,利用傅里叶级数分析方法分析了各支路电流谐波分量及其关系。通过对两种结构形式的磁饱和式可控电抗器电磁方程的推导和比较 ,发现它们的数学本质是一致的 ,由此得到了磁饱和式可控电抗器的一种比较简单的等效物理模型。通过引入绕组端口等效磁通的概念建立了它的数学模型。该数学模型概念清晰 ,重点突出 ,形式简单 ,有利于磁饱和式可控电抗器理论的统一分析 ,且对设计研究具有一定的理论指导意义。

用晶闸管宏模型分析换流阀内电压分布特性

晶闸管器件性能和缓冲电路参数会影响换流阀内电压分布特性。在晶闸管断态情况下进行换流阀电路参数选择,其结果明显具有局限性。用考虑二次效应、温度特性和反向恢复过程的晶闸管宏模型,对换流阀内的一个晶闸管模块与饱和电抗器的串联电路进行了动态仿真,分析了晶闸管器件参数分散性和缓冲电路参数对换流阀内电压分布特性的影响;同时还考虑了换流器换流时换流阀内电压振荡特性。

磁饱和式可控电抗器的工作特性及其仿真研究

介绍了一种具有完全对称磁路结构的磁饱和式可控电抗器,分析了该种可控电抗器的基本电路结构、工作原理和工作状态,并理论分析了该种可控电抗器的工作特性,主要是控制特性和谐波特性,得出了该种可控电抗器输出电流及其波形畸变率与控制量,即控制绕组所联结晶闸管触发角的非线性函数关系。通过对一小容量工业样机进行详细的仿真研究,得出了更为具体的反映该种磁饱和式可控电抗器输出电流随饱和度变化的响应特性和谐波特性。仿真结果与理论分析相一致,验证了仿真模型的正确性与精确性,并由此表明了该种磁饱和式可控电抗器具有控制性能良好、输出电流谐波分量很低的工作特性。研究结果对于该类磁饱和式可控电抗器的工程设计与运行分析具有一定的理论指导与实践参考意义。