500kV单相电力变压器的振动与噪声波形分析

监测电力变压器的振动与噪声特性是及时发现电力变压器故障隐患的重要手段之一。为此,设计了500kV单相电力变压器振动与噪声的同步在线监测方案,通过振动与噪声传感器及相应的数据采集和分析系统实现了对广东惠州500kV变电站单相电力变压器的振动与噪声的实时监测,并监测得到了500kV单相电力变压器几个典型位置的振动与噪声的时域波形数据。分析结果表明500kV单相电力变压器振动与噪声信号的频率范围为100～1000Hz且在200～500Hz范围内表现最为明显,同时由电力变压器振动与噪声同步变化的特点确定了其振动与噪声之间的关联性,验证了电力变压器振动与噪声同步在线监测的可行性。

高压直流转换开关和试验回路的研究

针对高压直流转换开关电流转换能力的验证问题,设计出一种试验样机和一种低频大电流发生电路,进行了不同转移回路参数配置、分闸速度、压气缸直径、气体压力等多种条件下的电流转换试验研究,得出了各因素对直流电流转换的影响,研究能够为产品设计提供技术指导。

高压直流断路器中电磁斥力快速驱动器研究

应用在基于电压源型换流的多端直流输电系统中的高压直流断路器,其关键部件机械式快速隔离开关在断路器开断故障电流时需要在几ms内分闸到位。为此,提出了基于电磁斥力的快速驱动器作为快速隔离开关的操动机构。通过对电磁斥力机构的线圈、金属盘、控制电流和行程特性的基于等效电路法的建模仿真及装置试验,研究了其在几ms内操动行程达25 mm的可行性。结果表明:仿真结果和试验结果具有一致性;电磁斥力快速驱动器的操动行程能在几ms内达到25 mm。在验证了仿真方法正确的基础上,根据仿真结果提出了电磁斥力机构的一般设计原则:线圈的内径和金属盘的内径,线圈的外径和金属盘的外径都应该设计成一样大;金属盘的厚度对于不同的设计对应有最优的参数;线圈和金属盘的初始距离应尽量小。

气体绝缘开关设备中的特快速暂态电流测量

气体绝缘开关设备中的隔离开关操作,将在设备内产生特快速暂态电流,可能造成变电站内二次设备的失效或故障。现有的关于特快速暂态电流的研究主要集中于仿真计算和实验室模拟试验两方面,尚无关于特快速暂态电流现场测量的报道。针对上述研究现状,文中旨在开发适用于实际工况的特快速暂态电流测量系统,并通过现场试验验证测量系统的准确性。首先,开发了基于罗氏线圈的电流测量系统,并着重解决了系统的现场安装和电磁屏蔽问题;而后,通过实验室的模拟试验回路,对整个测量系统的性能进行了标定。将标定过的系统应用于252 kV单相式气体绝缘开关设备的现场试验,测量了隔离开关操作过程产生的特快速暂态电流,获取了其暂态波形、幅值和频率等主要信息,其最大幅值为1.75 kA,主要频率为400 k Hz和6-8 MHz,验证了测量系统的有效性。研究中测得的数据为相关的仿真计算提供了支持,并有助于进一步研究暂态电流产生的电磁骚扰对变电站内二次系统的影响。

基于电流增量预测控制的高压断路器电动机操动机构

为了提高高压断路器的工作特性和动态响应,研究了一种永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动的高压断路器操动机构及其控制方法。采用电流增量预测控制对PMSM的电流环进行控制,仿真验证了电流增量预测控制对电流动态响应的提升。搭建了1台126 kV高压断路器电动机驱动操动机构样机,通过实验证明,采用电流增量预测控制的PMSM驱动高压断路器的分合闸操作能够快速跟踪位置指令,并且高压断路器运动特性稳定,分闸速度满足要求。