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笔者利用有限元法分析计算了干式空心电抗器线圈的自感、互感及涡流损耗等电磁参数,分析了存在匝间绝缘短路的电抗器在不同频率电源作用下整体电感的变化规律。在分析的基础上,提出的脉冲振荡电压法是适用于干式空心电抗器匝间绝缘故障检测的一种有效试验方法,并设计和研制出一套电抗器匝间绝缘检测设备。通过对绝缘完好和存在匝间短路状况下的两组电抗器试验电压与电流的波形的比较,验证了电抗器匝间绝缘状况检测方法的有效性。
江少成 +9 more
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在实际运行中,由于真空接触器体积小,传动件、支撑件及绝缘件合为一体导致安装位移传感器困难。因此可以通过较容易获取的分合闸线圈电流波形来判断接触器的动作特性。为实现不同状态下分合闸线圈电流波形的横向对比,建立了真空接触器电磁机构的动态仿真模型。与实测线圈电流、衔铁位移曲线进行比对发现误差在10%以内。随后采用定量的模式,模拟分析了机械卡涩、线圈匝间短路、线圈电压异常、铁心间隙过大对线圈电流的影响,发现模型误差满足产品和工程的要求。
唐斌 +5 more
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500 kV干式空心电抗器用来限制500 kV系统的短路电流。在制造电抗器前,需要对电抗器的过电压耐受进行评估,保证匝间电压小于绝缘值。笔者在已知电抗器分布参数的基础上,用链型回路等值电抗器,采用PSCAD/EMTDC程序求解在雷电和操作冲击下的匝间电压。计算表明,雷电时外圈首匝匝间过电压最大,可达19.8 kV,操作时首匝匝间过电压最大,可达10 kV,但都小于36 kV的耐受值。
陈水明, 王小川, 王振兴, 戈承
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40.5 kV/50 kA真空开关用双层线圈式快速斥力机构驱动技术的仿真研究
对于高电压大开断容量的真空断路器,为了实现运动机构在长开距下的快速驱动,文中提出一种双层线圈式快速斥力机构来产生更大的电磁斥力,建立仿真模型模拟其运动特性。研究了金属盘厚度、线圈内径、线圈匝数和初始间隙等参数对快速电磁斥力机构运动特性的影响,结果表明:仿真结果与实验结果比较吻合,得出了一般性的设计指导原则。双层线圈式快速斥力机构能够快速动作,满足故障限流器快速开断电路的要求。分闸期间电磁排斥的上升时间非常短,下降时间相对较长,并且电磁排斥力的峰值很大。在此基础上,设计了一种新型排斥线圈放电电路 ...
王立军 +9 more
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电场分布以及匝数偏差暂态电动力对干式空心并联电抗器影响的研究
为了研究干式空心并联电抗器绝缘开裂、树枝状放电导致的干式空心电抗器匝间短路事故,文中采用Ansys场—路耦合有限元分析方法,对一台BKDK-20000/35大型电抗器建立仿真模型,通过对干式空心并联电抗器进行电场分布仿真并对电动力数值解析,讨论了因匝数偏差对该电抗器绝缘被破坏的可能性。研究结果表明:内部绝缘匝间电场最大场强比包封端部高;根据计算匝间场强最大值,气隙场强达到2.04 kV/mm,足以发生沿面放电;发现投入电抗器时的暂态电动力增大,并且接近稳态电动力的4倍 ...
吴彦霖 +8 more
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针对发电机出口电压互感器(PT)匝间短路故障预警需求,研究了PT一次侧匝间短路电流与短路匝数之间的关系,提出了基于一次侧短路电流的匝间短路故障在线监测预警方法。首先从理论上分析了发电机出口PT匝间短路时的电流增大机制,接着研制不同短路匝数比的PT试验模型开展试验,获得了一次电流受短路匝数比及外施电压等因素的影响,建立了基于一次电流的PT匝间短路故障在线监测方法,实测结果显示该方法可实现短路匝数比0.01%的诊断精度。研制了基于一次电流的发电机出口PT匝间短路故障在线监测系统 ...
赵思洋 +5 more
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笔者基于有限元分析软件Maxwell 2D建立了双馈异步发电机的仿真模型,通过改变模型中短路匝数和短路电阻的大小来模拟电机的不同短路情况,对不同情况下的电机进行仿真计算得出:定子发生匝间短路故障后,会在定子中产生负序电流,并随着故障严重程度的增加而增大,同时负序电流会受到电源不对称的影响,在用负序电流进行故障诊断时,需要补偿这些非电机故障因素的影响,同时负序电流也会受到电机负载情况的影响,且随着负载的增大负序电流有微弱增大。另外,定子发生匝间短路故障后,定子三相电流不再对称,故障相电流恒最大 ...
张志新, 马宏忠, 钱雅云, 程俊
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基于多时间尺度的干式空心电抗器匝间短路故障演化与寿命预测模型
为了研究干式空心电抗器匝间短路故障发展过程,文中提出了基于多时间尺度的电抗器匝间短路故障演化模型及寿命预测模型。首先,根据时间特性划分电抗器匝间短路过程,分为正常运行状态、匝间电弧性短路和匝间金属熔接性短路3个阶段,并分别建立基于长时间尺度、短时间尺度和极短时间尺度的故障演化仿真模型。采用事件驱动模型触发机制处理不同时间尺度模型的演化关系,建立基于事件驱动的电抗器匝间短路故障模拟算法。最后,利用提取的电磁和温度特征参量及故障样本,建立基于长短期记忆网络的电抗器剩余使用寿命预测模型。研究结果表明 ...
张帆 +5 more
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针对一起罕见的500 kV变压器匝间短路事故,通过对事故前后的油色谱、局部放电在线监测以及最终解体分析,得出事故是由于高压绕组发生了匝间短路。对事故中硫化铜现象进行了绝缘影响分析,从设备焊接、绝缘质量、外部运行环境等方面分析事故原因,提出了预防措施,供电力设备运行及生产企业借鉴。
杨静, 盛慧慧, 魏晓伟
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