低轨通信卫星双向测量差分定位方法

在非地面网络中,依托低轨通信卫星的星地链路、卫星载荷以及地面终端等资源,实现定位解算,是实现未来6G通感一体化的重要技术手段之一。在手机直连卫星等场景下,终端设计上往往只与一颗卫星进行通信,探索单星定位方法具有十分迫切的意义。针对以往单星连续观测定位精度因子差、时钟同步困难、收敛速度慢等难题,提出了一种低轨星座场景下的双向测量差分定位方法,并基于卫星位置精度因子设计了位置更新策略。利用星地链路,采用单程双向测距方法消除时钟误差,通过时间累计测量、终端随机切换的方式弥补单星观测的空间缺陷,优化了终端定位性能。在仿真场景下,基于SpaceX的卫星轨道参数,对所提方案进行了验证,结果表明,采用随机切换卫星的方法进行测量,相比于未切换保持单星测量的终端,定位性能提升近100%;联合解算多个时刻观测数据,能够提升精度收敛速度,减小定位误差,在180 s的仿真时间内利用512次观测数据,当终端切换次数为19次时,最优定位精度可达299.5 m。

中置柜电动接地开关防误闭锁装置解锁优化

以浙江巨化股份有限公司电化厂聚偏二氯乙烯生产技改项目为例,介绍了智能中置柜电动接地开关的防误闭锁装置及其解锁方法,分析了检修作业中发生误操作的原因,认为防误闭锁装置的控制原理和机械结构存在不足,采用优化电气联锁和机械联锁的方法,提高了中置柜电动接地开关防误闭锁装置的可靠性和安全性,以及中置柜电动接地开关检修的合理性,解决了检修作业中误操作的问题,为今后此类检修工作提供参考。

多触指刀闸式接地开关短路关合过程动稳定性仿真分析

接地开关是电力系统中使用量较大、应用较广的设备之一,其稳定性与可靠性对电网的运行安全起着重要作用。仿真研究多触指刀闸式接地开关短路关合过程的动稳定性。首先搭建接地开关短路关合故障系统模型,分析接地开关载流特点;其次以接地开关为物理模型,分析关合过程状态并进行短路电流时域匹配;最后对接地开关关合过程中的动稳定性进行仿真分析。结果表明,接地开关短路电流时域匹配法可以分析接地开关关合过程中短路电流对动稳定性的影响,为大容量接地开关结构设计研发提供参考。

高压GIS用三工位隔离接地开关的结构类型

文中介绍了72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)常用的3种结构类型的三工位隔离接地开关:双导电杆连杆传动的三工位隔离接地开关、滚珠丝杠传动的三工位隔离接地开关、齿轮齿条传动的三工位隔离接地开关。这3种三工位隔离接地开关有别于传统的旋转闸刀式结构,都是属于国内外主流的动触头直动插入式结构。通过对这3种三工位隔离接地开关结构、滑动电联接形式以及运动形式的阐述,分析了各种结构的优势,为GIS核心模块部件的改进和优化设计提供技术指导。

一起接地开关故障引起两座变电站跳闸的事故分析

本文介绍一起由接地开关故障引起两座变电站断路器越级跳闸的事故,通过现场勘察并结合保护装置报文、故障录波进行分析,找出跳闸原因并提出整改建议。

220kV开关站接地设计分析

变电站合格接地网是电力系统安全运行的保障。设计人员对开关站等小型变电站接地设计的关注程度相对较低,在简化接地计算时存在一些误区。以某实际工程为例,通过对开关站接地进行仿真计算和分析,明确了跨步电压值、接触电压值和地电位升值为接地网合格的几个关键判据,并分析确定了接地网最大入地电流值和土壤电阻率是影响他们的主要因素,探讨了简化接地计算方法,纠正了接地工程设计计算初始条件的错误取值方法,给出有效的接地优化方案和降阻措施,研究结论对小型变电站的接地设计具有借鉴意义。

145 kV母线快速接地开关的结构设计与优化改进

145 kV GIS母线快速接地开关的结构是将快速接地开关静侧导体复合在母线导体上,快速接地开关动侧装配在母线壳体侧法兰上。在绝缘试验时发生几次放电,对该处结构进行分析,发现快速接地开关边相静侧屏蔽罩与壳体的距离较短,使得边相屏蔽罩上电场强度增大。同时,母线壳体焊缝恰好在快速接地开关断口处,焊缝的凸起和不均匀引起边相屏蔽罩电场分布不均匀,使该结构绝缘裕度持续下降。对该结构进行电场强度计算,计算结果表明,最大电场在快速接地开关边相静侧屏蔽罩处,印证了分析的正确性。根据分析结果,对快速接地开关静侧屏蔽罩进行结构改进,优化焊缝位置,优化改进后的结构电场强度小于许用值,并通过了绝缘试验验证,表明优化后结构的合理性。处理问题的方法及优化方向为类似结构的设计提供了方向和依据。

基于电机驱动技术的三工位隔离/接地开关操作机构设计

针对目前高压隔离开关在操作过程中存在的可控性差,难以实现动触头的精准控制,控制回路复杂,分合闸指令需要通过继电器输入,容易出现隔离开关误动的问题,提出了一种集成化、智能化、可强电输入输出、双闭环精准控制的隔离/接地开关电机直驱操作机构。该操作机构根据隔离开关动触头运动曲线,通过对电机电流、速度、位置信号进行采集,运用SVPWM电压矢量控制算法,实现对隔离/接地开关运动过程的精准控制。试验结果表明:该操作机构从收到动作信号到动作结束时间短,启动后可在很短时间内达到预设速度,整个动作过程中机构输出稳定、波动小,有效提高了隔离/接地开关的可靠性。

126kV二氧化碳GIS快速接地开关感应电流开断特性研究

“双碳”目标背景下,研制无氟开关设备意义重大。该文采用二氧化碳(CO_(2))作为快速接地开关灭弧介质,建立电弧数学模型,开展126kV电压等级快速接地开关电磁感应电流开断仿真研究,分别计算无气吹、气吹辅助熄弧结构的快速接地开关感应电流开断过程气室压强、电弧温度、弧后介质绝缘恢复强度,分析讨论气缸半径、分闸速度、充气压强对快速接地开关开断能力的影响,提出适用于CO_(2)介质的快速接地开关熄弧结构设计方案。研究结果表明:与无气吹熄弧结构和吸气式辅助熄弧结构相比,采用压气式辅助熄弧结构的CO_(2)快速接地开关开断能力最强;增大气缸半径、提高分闸速度、增加充气压强均可进一步提升CO_(2)的熄弧性能。当气缸半径为45mm、分闸速度为2.55m/s,充气压强为0.8MPa时,压气式辅助熄弧结构CO_(2)快速接地开关可在燃弧后的第一个电流零点将电磁感应电流成功开断,弧后绝缘强度恢复速度为26.33kV/ms,高于标准规定的瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)23.34kV/ms的标准值。制作模型样机,验证了计算结果准确性,考核了样机的感应电流开合能力。研究结果成功指导并研制出一台126kV CO_(2)气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)用快速接地开关,具备B类感应电流开合能力。

基于二阶Markov预测的星地链路切换策略

由于LEO卫星和高速终端都处于高速移动状态,在通信时LEO卫星和高速终端频繁切换导致切换准确率低,提出基于二阶马尔科夫预测的星地链路切换策略。在软件定义网络(SDN)架构基础上,将控制器部署在GEO卫星控制切换决策。通过对高速终端移动轨迹进行二阶Markov建模,预测其下一轨迹。GEO卫星通过轨迹预测结果结合卫星星历确定候选目标卫星集合。结合切换要素,根据灰色关联和专家评判结合的权重法计算候选目标卫星集合中卫星权重。GEO卫星选择权重最大的卫星作为切换卫星进行切换。仿真结果表明,上述策略在切换预测准确率、平均切换次数和切换失败率方面优于传统切换策略,提高了切换准确率,减少了切换次数,降低了切换失败率。

接地开关电动操作机构的设计与应用

12 kV高压开关柜是变电站常用设备,其中的接地开关,传统方式一般以手动操作,效率低,而且容易被操作人员误操作顺序,导致人身伤害事故或影响电网的正常运行。文中提出了一种接地开关的电动操作机构,介绍了其结构、制造工艺有关计算、安装方式等,并列举了实际应用项目。通过分析表明:该电动操作机构能提高效率和安全性,降低手动误操作概率和维护时间,可任意切换手动、电动模式,不仅可用于新工程,也更适合于旧工程改造,以此来推动开关柜程序化控制及智能变电站建设。

稀土电解电源LLC谐振变换器的研究

由于传统稀土电解电源DC/DC变换器存在不易实现软开关、体积大、效率低等缺点,因此提出了一种原边全桥副边采用同步整流的LLC谐振变换器用于稀土电解电源,并详细分析了该变换器的工作原理和特性,同时在运用基波近似法(FHA)对变换器增益分析的基础上对谐振网络参数进行计算。仿真实验证明了该理论分析的正确性,该电路拓扑结构能在宽范围输入内实现软开关,有效提高了电源的效率。

提高10 kV环保型环网柜接地开关短路关合能力的措施

针对10 kV环保型环网柜(以下简称“环保柜”)接地开关短路关合能力不足的问题,结合环保柜设计和试验情况,从降低预击穿电弧影响和提高触头耐烧损等方面,详细介绍了提高环保柜接地关合能力的措施。这些措施易于实现,效果明显,对10 kV环保型环网柜设计具有重要的参考价值和指导意义。

一种大电流接地开关设计研究

为提高对大电流接地开关设计结构的认识,提高设计可靠性,文中对某型号发电机断路器成套装置用接地开关进行了设计研究。接地开关体积小,动热稳定性考核严苛,采用经验公式与仿真分析相结合的方法,完成了满足短时耐受电流130 kA(3 s)、峰值耐受电流390 kA参数条件的接地开关设计,并通过动热稳定型式试验验证了设计的合理性和可靠性。

145 kV交流接地开关数值分析及振动台试验

为研究145 kV高压交流接地开关在地震波作用下的抗震性能,文中对其三维模型进行模态分析,确定了接地开关的自振频率及振型,并研究发现:设备顶部接线端子在不同结构型式及重量下,三相联动结构的底座部分应力分布存在差异,试验时需合理设置采样点。通过输入生成的标准时程波进行动力学分析,确定了关键部位的应力及设备顶端最大位移。结果表明:地震动峰值加速度为0.5 g工况下,瓷支柱绝缘子的最大应变位于最下方伞裙根部,该部位为接地开关设备的易损部位,其最大应力为18.98 MPa,小于破坏应力;设备顶端接线板相对于振动台台面在X方向的位移最大为39.43 mm,由于变形较小,在进行电站的设计时可以忽略位移对相邻电力设备的牵拉作用带来的影响。对145 kV高压交流接地开关的全尺寸振动台试验结果表明,数值仿真与试验结果基本吻合,且试验发现:随高度增加放大系数逐渐增加但顶端增加显著,应变在不同工况、不同方向具有差异性,接地开关地震响应复杂且呈现非线性特性。文中进一步对通过振动台试验的设备进行测试,验证了设备的机械性能在振动台试验中不受影响。

基于显式动力学的快速接地开关触头系统仿真分析与试验研究

快速接地开关是一种提供快速接地保护的电器设备,常用于中压开关柜等电力设备中,可以防止电器设备因内部电弧故障造成的设备损坏。针对其触头结构设计的发展现状与工程应用需求,开展快速接地开关的触头系统碰撞研究。首先,基于显式动力学分析快速接地开关锥面式触头系统在高速碰撞的瞬态过程,明确影响触头系统动作特性的主要参量;其次,利用Ansys Design Xplorer多目标优化模块对静触头的结构进行参数优化;最后,开展高速碰撞试验,验证触头系统是否满足设计需求。结果表明,在快速合闸过程中,锥面式触头系统具有较好的动态特性,并可以形成稳定的电接触面,满足快速接地开关设备的应用需求。

核电厂500kV GIS接地开关机构故障接触器解体分析及改进

针对核电厂500kV GIS地刀机构因接触器故障而操作失效的问题,将接触器样本进行了电气检查和解体检查,分析导致接触器故障的直接原因。通过对接触器样本各部位放大后观察比较,并借助FE-SEM(EDX)表面材料元素分析手段,找到了导致接触器故障的根本原因,提出了改进措施并实施。实践证明这些改进措施是切实有效的。

B类高压交流接地开关的设计要点

线路侧的同塔双回接地开关需具有开、合感应电流的能力。为了合理设计B类(或超B类)接地开关的主回路及辅助回路,本文通过对绝缘系统设计的论述,指出B类(或超B类)高压交流接地开关研制过程中的设计要点,供产品设计人员参考。

220kV GIS快速地刀自动合闸事件的分析和防范处理措施

GIS快速地刀配置电动弹簧机构操动,具有关合短路电流的能力和开合感应电流的能力,是一种重要的保护装置。介绍了某电厂220kV GIS线路侧快速地刀在操作分闸后马上合闸的故障情况,通过分析电气回路和操作机构,查明了故障原因,并根据现场条件采取了相应的处理措施,为同类型的设备缺陷故障处理提供参考。

快速融冰短接工具的研制和应用

为了解决贵州地区冬季高压覆冰线路直流融冰时需要进行输电线路末端人为短接的问题,在GW4-110型隔离开关的基础上研制一种多功能线路侧接地隔离开关,通过技术手段将原来的线路接地刀闸的单一接地功能进行改进,使其具有接地、短接功能,同时具有操作方便、快速实现线路三相短接而又不受限于场地空间的优点。实际应用证明,使用该新型多功能线路侧接地隔离开关在融冰短接作业时可大量节约人力,缩短操作时间,有效减少作业风险,降低作业成本,提高电网运行可靠性。