水力发电机定子绕组泄漏电流分析及电腐蚀治理研究

发电机长期运行后,定子绕组会逐渐出现老化或电腐蚀现象,需要科学的试验分析方法诊断设备健康状况。通过分析多台大型贯流式发电机定子绕组直流耐压试验泄漏电流数据,提出了绝缘性能评估方法及预防绕组击穿措施;根据贴壁式结构定子绕组电腐蚀及运行温度偏高状况,研究一系列定子改造创新设计及创新工艺,并对定子温度场进行有限元仿真计算。温升试验数据表明定子改造后的发电机运行温度有效降低,各测点温度偏差大幅减小。研究结果接近仿真计算值,证明了定子改造采用的新工艺有效可行。

硅基结势垒肖特基二极管仿真设计

为实现硅基结势垒控制肖特基(JBS)二极管低反向漏电流和高击穿电压的双重目标,使用TCAD软件建立耐压值为60 V的JBS二极管仿真模型。通过研究其正向导通状态和反向截止状态的工作原理,模拟施加电压观察内部电场分布情况,仿真不同P+区间隔距离对反向漏电流和耐压能力的影响。通过分析JBS二极管的仿真结果,可选择合适的P+区间隔距离,以优化硅基JBS二极管的性能,降低反向漏电流并提高耐压能力,对于JBS功率半导体器件参数优化具有重要意义。

接线端子组件性能研究及失效分析

铝铜用接线端子是一种实现电气连接的元件,在线束组件中有着广泛的应用。由于其在使用中会长期经历严酷的环境应力和电应力,因而对其可靠性的要求较高。模拟铝铜用接线端子实际组装状态,对装配铝线和铜线的接线端子组件开展了密封防水性试验、短时耐受流试验和酸性盐雾试验等试验,对密封防水试验的典型失效样品进行了分析,找到了产品失效的原因,并为铝铜用接线端子的应用提出了建议。

DW450-1600操作机构在65 kA短时耐受时的强度分析

基于UG动力学仿真,建立DW450-1600低压断路器的仿真模型。基于Maxwell电磁场仿真,建立低压断路器合闸状态下的触头系统仿真模型,计算出65 kA短时耐受下触头系统所受电动斥力。再将Maxwell求出的电动斥力数据耦合至UG动力学仿真,计算出65 kA短时耐受下DW450-1600操作机构的受力情况。最后基于UG有限元仿真,建立DW450-1600操作机构的仿真模型,对操作机构零部件进行强度分析。结果表明,DW450-1600操作机构在65 kA短时耐受电动斥力的作用下受力情况有明显影响。

特高压直流高速开关研发关键技术研究

直流高速开关(high speed switch,HSS)是多端直流输电系统中的关键设备。HSS的性能参数直接影响到多端直流系统的送电能力和运行灵活性。为了研制性能参数更优的±800 kV HSS产品,提出在长时直流耐受、直流小电流开断和直流燃弧耐受3大关键性能方面需解决的问题。结合内外绝缘仿真优化和样机绝缘验证,实现样机具备DC1224 kV/1 h湿耐受的绝缘性能;通过小电流开断的磁流体动力学仿真,获得了HSS开断小直流电流时灭弧室内部的温度、压力分布规律;试制了小直流开断实验样机,样机实验在1 kV恢复电压下最大开断电流达到350 A。通过长时燃弧的磁流体动力学仿真,获得了4000 A直流电流开断过程中灭弧室内部的温度、压力分布规律。该研究为性能参数更优的±800 kV HSS产品研制奠定坚实基础,对提高多端直流输电系统功率连续性和安全稳定运行具有重要意义。

接触桥对交流接触器短时耐受电流能力的影响

通过热稳定性和导体载流量分析,明确了接触桥材质、导体载流量等因素对交流接触器短时耐受电流能力的影响。对4种接触桥的不同材质和生产工艺进行调整,通过试验对比研究其短时耐受电流能力。试验结果表明,选用高导电材料作为导体、增大导体截面积能有效地改善交流接触器的短时耐受电流能力。

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。

不同含量碳纤维对HDPE/CB维持电流影响

采用高密度聚乙烯/炭黑制备的PPTC自恢复保险丝的初始电导率较低,可通过填充不同含量的碳纤维,提高其电导率。研究表明,随着碳纤维含量的增加,电导率由最初的834.31 S/m增大至2 612.44 S/m,其PTC强度先增后减,由4.89增大至5.28。由扫描电镜图可知,碳纤维改善了炭黑粒子间团聚,使PTC强度增加,当碳纤维填充量为15%时,PTC强度为5.06,碳纤维相互接触,导致PTC强度降低。而耐电压的变化趋势与PTC强度一致,由7 V增大至10 V。维持电流及动作电流与电阻呈正相关,碳纤维含量增加,随其电阻的减小,维持电流和动作电流分别由0.46、0.72 A增大至1.26、1.8 A。综上所述,当填充10%碳纤维时,其综合性能最佳。

配电网避雷器运行故障原因分析及建议

着重研究了氧化锌避雷器故障类型及原因。避雷器雷电冲击耐受寿命与其内部氧化锌电阻片的参数性能和整体制作工艺密切相关,避雷器整体密封性不良受潮,氧化锌电阻片额定电压过低,承受的较大暂时过电能量过载,避雷器整体耐受雷电冲击能力较差都是造成入网避雷器抗雷击能力和应对外部受潮和系统过电压等外界因素抵抗力不足,频发故障的原因。

发电机定子绕组直流泄漏电流试验数据异常分析处理方法

发电机定子绕组直流泄漏电流的测量一般是在定子绕组的中性点或出口处施加直流电压,记录不同电压下的泄漏电流值,可高效判断定子绕组绝缘状态和必要时的及时处理,有效避免发电机定子绕组短路或直接接地故障。在清江公司郁江流域某电厂发电机交接试验过程中,对发电机定子绕组进行直流耐压试验和直流泄漏电流测量试验时,通过分析直流泄漏电流值发现该电站2号发电机定子绕组上端部绝缘盒存在绝缘缺陷,并给出了处理方案,处理后试验合格。

SPD在不同波形雷电流冲击下的极限应力研究

从实际环境中采集到的雷击波形出发,研究电涌保护器(SPD)在不同雷电流波形下的极限耐受能力,研究数据表明:SPD在不同雷电流冲击下的最大放电电流、通过电荷量与半峰值时间呈幂函数关系。通过此函数关系,可以将实际环境中采集到的电流波形对应应力转换为8/20μs波形下的测试应力,实现在SPD选型和研发测试阶段对所有波形雷电流进行防护设计。

一种高短时耐受电流能力触头结构设计分析

轨道交通、直流牵引供电系统正往高速、大功率、大容量方向发展,因此对系统中的核心开关元器件的耐压等级及承载能力提出更高要求,尤其是短时过载、短时耐受电流能力两项指标,在保证接触电阻、动作寿命满足要求的同时提升短时耐受电流能力产品的需求迫在眉睫。本文设计提出一种高短时耐受电流能力触头结构,通过理论计算并结合Maxwell仿真分析该结构的可行性,最后对试验样机进行设定电流下的短时耐受电流能力试验。试验结果表明,该触头结构具有较高的短时耐受电流能力,满足应用需求。

耐压试验泄漏电流测量装置的研究

泄漏电流是电气设备绝缘性能的重要指标。本文通过研究国家标准的相关要求,设计开发了一套适合于耐压试验回路的泄漏电流测量装置,并已成功应用于测量实践中。

500 kV交流场断路器串联谐振耐压试验电路模型的建立及应用

随着我国高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)技术的发展,大容量及超大容量直流输电工程相继投入运行。大容量直流换流站因容量送出及交流滤波满足市场需求,其交流场设备数量远多于一般变电站。通过探索±500 kV换流站交流场断路器的交流耐压试验方法,提出了通过母线带多串设备同时实施串联谐振耐压试验的方法,同时建立了试验回路的等效电路模型。利用断路器断口耐压试验成功验证了该电路模型的可行性,能够提高大型换流站交流设备交流耐压试验的效率,缩短试验工期,对在建或规划中的换流站交流耐压试验具有重要的指导意义。

串联谐振原理在电力设备交流耐压试验的应用

串联谐振原理在电力设备交流耐压试验中发挥着重要作用,利用电感器、电容器等元件构建谐振电路,在共振频率下产生高电压,用于评估电力设备的绝缘和耐压性能。通过介绍串联谐振原理的基本工作原理和串联谐振原理在电力设备交流耐压试验中的优势,分析其在电力设备测试中的应用,包括变频开关电源、电抗器、励磁变压器以及补偿电容器测试,为设备的质量控制提供有力支持,同时为电力系统的可靠性和稳定性提供保障。

关于数控机床电气安全的测试与改进方法

针对数控机床电气安全性能测试进行了研究。对数控机床电气安全的各个测试项目做了简要的阐述,并对其测试的方法和所使用的标准进行了详细的介绍。简单举例说明不确定度的计算方法。通过测试案例,对测试的结果进行了原因分析,并给出了改进方案。

万能式断路器短时耐受电流的有限元分析

以某型号万能式断路器的主触头系统为研究对象,采用导电桥模型模拟触头间的微观接触,建立电动稳定性和热稳定性的计算模型,对触头电动斥力以及触头温升进行了定量分析。在此基础上,校核断路器短时耐受电流能力。在电动稳定性计算中,考虑涡流的影响,采用三维电磁瞬态分析,对触头电动斥力进行了定量的分析。在热稳定性计算中,利用改进的导电桥模型获得了瞬态温度场的仿真结果。根据已建立的模型分别考虑了移动转轴孔的位置和增大触头终压力2种方案对短时耐受能力的影响,并给出了具体的优化方案。

电器热稳定性的理论分析

阐述了电器热稳定性研究的已有结果。研究了考虑电器导体内热源、界面接触电阻热源条件下的电器发热规律。从理论上推导出电器热稳定等效试验应按Ｉ２ｔ相等原则而不是Ｉ２ｔ相等原则。

高海拔永冻地区青藏铁路输电线路防雷设计

青藏铁路110 kV输电线路全程3/4处于高海拔冻土地带,该地区特有的雷电活动规律和土壤地质状况对输电线路的雷电防护效果有着很大的影响,需要在防雷设计中予以考虑。通过对高海拔冻土地带气候地质特点的统计分析,得出在这一地区进行输电线路防雷设计应该考虑土壤融冻层出现季节与雷电活动时间基本一致的气候特点,充分利用融冻层的低电阻率特性,确保输电线路的防雷可靠性。依据这一原理提出了在高海拔冻土地带进行输电线路防雷设计的一般过程和具体措施,包括耐雷水平和接地电阻的确定、接地体结构尺寸的选择以及一些改进措施的比较等。对青藏铁路格尔木-拉萨段110 kV输电线路的计算表明,提出的设计方法可以满足输电线路雷击跳闸率的要求。

柔直工程500 k V机械式直流断路器容量试验

机械式高压直流断路器是张北±500 kV柔性直流输电工程的关键设备,其技术性能的可靠性是张北柔直示范工程系统安全稳定运行的可靠保障。由于高压直流断路器的运行工况复杂,仅依靠仿真和计算无法实现其性能的有效考核,因此容量试验是考核直流断路器的短时电流耐受能力、以及短路工况下的开断和关合能力,以及额定电流和小电流开合能力的唯一有效方法。文中介绍了张北柔直工程用500 kV高压直流断路器的容量试验技术、试验参数要求,以及试验回路的设计与实施。文中的内容为了解、执行和研究高压直流断路器容量试验提供了参考与依据。