电力自耦变压器数字实时仿真模型及数字积分

提出了一个三相Y0 /Y0 - 12电力自耦变压器的实时仿真模型 ,给出了有效的数字积分方法 ,对该变压器空载合闸涌流的电磁暂态过程及正常负载运行过程进行了仿真 .仿真实例在PC机系统上的运行结果表明 。

考虑土壤电离的接地装置冲击特性分析

试验及实际运行经验表明,接地装置冲击特性是影响输电线路耐雷性能的重要因素.笔者以土壤电离过程中的动态、分布式土壤参数为基础,对典型接地装置建立冲击特性有限元模型;根据仿真计算结果与模拟试验结果从电磁场角度分析了典型接地装置的冲击散流机理及散流规律;同时定量计算了冲击电流作用下土壤参数及注入电流参数对土壤电离区域体积的影响规律,在此基础上分析了土壤电离对典型接地装置接地电阻、跨步电压、接触电压等接地参数的影响.结果表明,土壤电离现象对冲击散流特性和冲击接地参数的影响在高幅值注入电流、高电阻率地区更明显.该研究结果可为输电线路冲击接地降阻新措施的提出提供理论支持.

光纤拉曼放大器瞬态效应的时域差分研究

首次提出了将中心时域有限差分法(FDTD)用于研究拉曼放大器(FRA)的瞬态效应,该算法能够适合前向和后向泵浦拉曼放大器。经过模拟表明:此法速度快,效率高,能够实时计算出输出信号的功率,适合 FRA 瞬态效应的研究和 FRA 实时增益比例、微分、积分(PID)控制系统。运用此方法,在20km 的高非线性单模光纤(SMF)中模拟得到瞬态发生延迟100μs,结束于300μs,中间为一振幅不断减小的类似于正弦的运动曲线,这与实验结果一致。实践表明:此法和传统 Runge-Kutta 相比,简单易懂,对于动态系统研究有明显的优势。

液力涡轮制动停机瞬态过程的数值模拟

为研究液力刹车制动系统液力涡轮在停机过程中的制动性能,建立液力涡轮三维CFD计算模型,合理设置边界条件,利用SST k-ω湍流模型模拟其制动过程.分别采用准稳态计算方法和瞬态计算方法对液力涡轮的制动过程进行模拟计算,根据计算结果对液力涡轮制动过程中有代表性意义的不同工况点进行研究,并对比准稳态计算方法与瞬态计算方法模拟出的液力涡轮性能的异同.模拟计算结果表明,在液力涡轮制动初始阶段,准稳态计算与瞬态计算结果基本相似,流动无明显的回流涡结构,但制动力矩差别较大;瞬态计算方法结果表明,当转速降低至2 000 r/min后,叶轮出现了失速现象,随着转速的降低失速越来越明显,低转速下流线呈不规则状;失速发生前,瞬态计算的转轮内部压力明显高于准稳态结果,说明转轮中的能量损失大于准稳态计算结果.

电力自耦变压器二输出负载的数字实时仿真

提出了一个三相Yo/Yo/y-12-12(即星形/星形/星形-12-12)电力自耦变压器的实时仿真模型,给出了有效的数字积分方法,对该变压器空载合闸涌流的电磁暂态过程及负载运行过程进行了仿真.仿真实例在PC机系统上的运行结果表明,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的.

弓网系统滑动电接触瞬态温度场仿真研究

弓网系统瞬态温升会影响摩擦副的材料特性,进而加速系统磨耗。为减小弓网系统温度场引起的磨损,对其瞬态特性进行了研究。利用COMSOL Multiphysics软件建立了仿真模型,利用试验机,采用非接触式测温方法,验证了模型的有效性。对温度场瞬态过程进行仿真研究,结果表明,运行过程中,最高温度区由接触面逐渐转移至碳板内部,温度由接触区向四周呈递减趋势;在碳板接触区后端出现"高温拖尾"现象,拖尾长度随时间逐渐增大。上述研究结论对进一步研究滑板温度特性具有借鉴意义。

电力变压器的数学模型与仿真的研究

提出了一个三相、双绕组、Y0 /Δ - 11电力变压器 (由三个单相变压器组成 )的实时仿真模型 ,给出了合适的数字积分方法 ,并对该变压器空载合闸的合闸涌流的电磁暂态过程及正常负载运行过程进行了仿真 .仿真实例在PC机系统上的运行结果表明 ,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的 。

载流滑动摩擦副温度场瞬态特性仿真研究

弓网系统瞬态温升会影响摩擦副的材料特性、加速系统磨耗。为减小温度场引起的磨耗,对铜/浸铜碳摩擦副的瞬态温升及分布规律进行研究。利用COMSOL Multiphysics建立仿真模型,通过温升实验验证模型的有效性,并对接触面的温度场瞬态过程进行仿真计算。滑板温升伴随有周期性小峰值,运行初始阶段接触区温度最高,在接触区相对运动的前方温度梯度较大、后方有"高温拖尾"现象。运行中后期接触区温度反而稍低,在相对运动前方温度值更高。铜导线温度变化较平缓且总体温度较低,在运行方向温度梯度较小。上述结论对研究摩擦副的温度特性具有重要意义。

变压器数字实时仿真及在电力系统中的应用

提出了一个三相、双绕组,Y0/Δ-11变压器的实时仿真模型,给出了合适的数字积分方法,并将该变压器应用于高压远距离单回输电系统中,对空载合闸涌流的电磁暂态过程进行了仿真。仿真实例在PC机系统上的运行结果表明,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的,并且能实时实现。

电力自耦变压器负载短路的数字实时仿真

提出一个三相电力自耦变压器的实时仿真模型 ,给出有效的数字积分方法 ,对该变压器空载合闸涌流的电磁暂态过程及负载短路过程进行了仿真。仿真实例在PC机系统上的运行结果表明 。

Y_0/Y_0/Δ自耦变压器的数字实时仿真

提出了一个三相Y0 /Y0 /Δ - 12 - 11电力自耦变压器的实时仿真模型 ,给出了有效的数字积分方法 ,对该变压器空载合闸涌流的电磁暂态过程及负载运行过程进行了仿真 .仿真实例在PC机系统上的运行结果表明 。

有耗媒质中Maxwell方程组瞬态解的惟一性研究

在相同的初边值条件下 ,首先给出了有耗媒质中Maxwell方程组的拉普拉斯变换法解和分离变量法解 .通过比较两种解析解的数值曲线得出 :两者的差异在于求解Harmuth解的数值曲线时 ,采取无穷积分的高频截断近似产生了吉布斯现象 ;在计算Harmuth解的数值曲线时不断增大积分上限 ,其数值曲线的振荡不断向不连续点处收缩 ,而且衰减加快 ,因此在求解Harmuth解的数值曲线时 ,若积分区间取为理想无限大 ,则可以预见相同计算精度下两种方法的电场解的数值曲线是一致的 .由此从数值计算的角度 ,验证了有耗媒质中波方程解的惟一性 .计算结果表明 ,在求解由分离变量法所得的无穷积分解析解的数值曲线时 ,吉布斯现象的存在具有普遍意义 .

电力变压器的动态数字实时仿真模型

在电力系统动态数字实时仿真研究中,变压器模型应该被精确描述。文中提出了一个三相、双绕组、Y0/△-11电力变压器(由3个单相变压器组成)的数字实时仿真模型,对该变压器空载合闸的合闸涌流的电磁暂态过程及匝间短路故障运行过程进行了仿真。仿真实例在PC机系统上的运行结果表明,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的,并且能实时实现。

超燃冲压发动机模态转换及推力突变实验研究

针对双模态冲压发动机燃烧室模型开展了来流连续变化飞行马赫数5.0~6.0加速上行和6.0~5.0减速下行的地面直连试验研究。首先基于直连台架推力及时间离散质量加权沿程马赫数一维计算,观察到了加速上行过程中来流变化导致的亚燃-超燃工作模态转变及推力突变现象;通过高速纹影流动显示技术及流动特征提取,提炼了来流变化导致模态转换及推力突变过程中瞬态流动特征的发展规律;最后通过超声速核心流激波强度理论以及压比时空图对动态飞行轨迹模态转换及推力突变机制进行了讨论,研究结果表明:释热总量与内流道匹配是模态转换及推力变化过程的根本,主导流动特征是隔离段预燃激波强度演变特性,然而燃料横向射流气动节流以及释热反压在隔离段预燃激波削弱耗散之后,仍然可对来流进行减速并维持推力。同时,动态飞行轨迹气动热及燃烧热积分效应可改变热流边界层特性以及发动机内流道抗反压能力,造成亚燃与超燃工作边界变化。

电控汽油喷油器瞬态流动的建模方法及其数值模拟

为了研究电控汽油喷油器内部瞬态流动情况,建立了喷油器的几何模型和数学模型.采用FLUENT软件中的动网格技术和自编程序控制模型的边界条件,计算了球阀的受力情况和速度,从而模拟了喷油器球阀的运动过程.该建模方法使每一步的数值模拟计算都依赖于前一步的计算结果,从而保证了数值模拟的连续性.通过每一步的迭代,得到每一时刻喷油器内部流体的压力、速度、流量.结果表明:该喷油器瞬态流动的建模方法是行之有效的,其数值模拟结果和实验结果相吻合.该方法也揭示了喷油器喷孔拐角处空化现象的产生、发展和消失过程,并可给出喷孔出口处速度分布情况.

ECT采集单元积分回路的暂态特性改进及其检测系统研发

电子式电流互感器采集单元的暂态误差及拖尾现象影响继电保护设备在故障发生时正确动作。通过仿真验证了过零点暂态误差是拖尾现象产生的根本原因,且这种误差是由罗氏线圈的电路积分环节造成的,从原理上无法完全消除。因此,提出提高硬件积分回路的衰减时间常数以及动态启用软件积分的积分衰减算法分别改进对应类型采集单元的暂态传变特性。为了对改进后的采集单元的暂态特性进行测试,提出采用连续时域微分技术来模拟罗氏线圈信号的输出,通过故障相位补偿同步技术实现暂态误差的测试。所提方法为基于罗氏线圈原理的电子式电流互感器的工程应用及采集单元更换提供了一套完整的检测手段。

纳秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应退化

研究短脉冲激光辐照硅基光电探测器的瞬态响应的变化规律,使用脉冲宽度为8 ns的纳秒激光辐照工作在偏置电压3.2 V下的硅基PIN光电二极管,测量了该二极管在不同能量密度辐照下的单脉冲响应特性。分析激光辐照特性结果表明,入射激光能量密度从55.22 n J/cm^(2)到227.1μJ/cm^(2)的范围内变化,响应信号下降沿的时间逐渐变大,导致辐照后的脉冲响应信号出现展宽现象,意味着二极管的瞬态响应特性发生了退化,并且器件在加载反向电压信号回复速度呈两相变化,两阶段下降沿的数据的绝对增幅和相对增幅分别为(378μs,208%)和(43μs,43%),比较发现第一段下降沿起着信号展宽的主导作用。

矿井瞬变电磁场的倍数现象

为了准确计算矿井瞬变电磁场的磁场参数,基于瞬变电磁场全空间和半空间研究理论,研究矿井瞬变电磁场磁场强度与半空间瞬变电磁场磁场强度的关系,提出矿井瞬变电磁场的倍数现象,并在矿井中进行探测应用。研究结果表明,全空间瞬变电磁场磁场强度与半空间瞬变电磁场磁场强度存在倍数现象,即早期存在2倍的关系,晚期存在2.5倍的关系,延伸矿井瞬变电磁场磁场强度、电场强度、视电阻率计算也存在一定的倍数关系,倍数现象的提出对研究矿井瞬变电磁场在理论和实践上具有重要的参考价值。

皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应信号分析

实验研究了超短脉冲皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应的规律特性,测量了在不同激光能量密度辐照下的脉冲响应信号。分析实验结果表明,随着激光能量密度的增大,器件出现了非线性饱和状态,半高宽从37.2μs到113μs,底宽从181μs到322μs,脉冲响应信号出现展宽现象,信号的展宽意味着器件的瞬态响应发生了退化,同时对于饱和前后的信号特征量的半高宽和底宽进行了分析,发现无论是绝对增幅还是相对增幅,可以看出饱和后有更为显著的展宽现象,并且主要由于器件饱和后的下降沿出现速度的衰减所致。通过理论分析发现,由于注入的光生载流子浓度变化对双极输运过程造成影响,从而改变其载流子输运过程中的速度,导致器件响应出现退化现象。

浅析变压器的瞬变现象

电力系统是一个庞大复杂的系统,是由发电、变电、输电、配电和用电环节组成的电能生产与消费系统.变配电环节中的电力变压器是电力系统设备中的重要核心设备之一,其运行状态直接影响到电网运行的安全与稳定.本文主要分析了中山体育馆一台运行中的户外油浸式变压器真实发生的一次瞬变'故障',并给出解决措施和方法.