电器与能效管理技术

塑壳断路器短路分断试验研究

袁学兵, 赵虎, 蔡明阳

2020(6): 1-4. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.001

摘要 ( 301 )

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电弧重燃是断路器短路分断过程中最重要的一种现象,并且对短路分断性能有着直接的影响。电弧重燃受到各种参数的影响,难以量化分析。通过设计一种金属栅片电压测试设备系统对塑壳断路器分断过程的电弧重燃和弧后电流进行了量化分析。热击穿和电击穿是短路分断过程的两种重燃现象,基于测量数据对出现的现象进行了物理过程分析。最后,给出了塑壳断路器降低重燃的灭弧系统改进建议。

电磁继电器触点闭合回跳现象的实验研究

房雅琦, 任万滨

2020(6): 5-9. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.002

摘要 ( 399 )

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触点闭合回跳行为与电磁继电器的动态响应特性、电寿命直接相关。首先对触点闭合回跳行为的物理模型进行了描述,再通过实验装置分别研究了磁间隙、触点开距和负载电压对回跳时间、回跳高度、回跳次数的影响。所得结论可为电磁继电器的优化设计和熔焊失效分析提供参考。

直流脉冲发电机组励磁电源环流抑制与直流限压研究

陶宏亮, 王海欣, 黄海宏

2020(6): 10-14. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.003

摘要 ( 159 )

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为避免对电网造成负荷冲击,在核聚变实验装置中广泛运用直流脉冲发电机组。针对传统开环控制励磁电压的方式无法解决发电机组并联运行时出现的环流问题,在理论分析环流抑制措施的基础上,提出一种电枢电流闭环负反馈控制的励磁电源系统。从工程实际情况出发,重点阐述了直流侧电容电压泵升问题,从而提出自然续流下电容旁路的解决方案,消除了死区时间对自然续流的不利影响。仿真和实验证明励磁电源系统设计的合理性。

弓网电弧作用下碳铜材料转移特性分析

张东, 鲁超, 母婷佑, 佘鹏鹏

2020(6): 15-19. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.004

摘要 ( 239 )

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在电弧侵蚀下,受电弓与接触线会发生材料转移现象,加剧弓网材料的损耗,严重影响到弓网系统的受流质量,不仅限制列车运行速度的进一步提高,而且会危及列车运行安全。基于电弧烧蚀实验平台进行了不同极性下电弧烧蚀实验,结合电弧的运动特征、电极表面形貌、烧蚀量,得出电弧侵蚀下阳极材料转移现象更明显。铜作阳极时,随着电流的增加,铜电极表面的熔融铜由于自身重力超过了表面束缚力而滴落到滑板上,铜电极发生明显的材料转移行为。碳作阳极时,铜电极表面有碳的累积,形成碳突起,碳电极发生明显的材料转移行为。

塑壳断路器用分励脱扣器低温拒动问题分析

张燕, 王洋

2020(6): 20-24. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.005

摘要 ( 382 )

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针对塑壳断路器用分励脱扣器低温拒动的问题,分别对助吸式分励脱扣器与自吸式分励脱扣器两种产品进行试验并提出相应的解决方案。分析发现低温拒动问题与润滑脂的涂抹方式有关,也与滚抛加工工艺等方面有关。

小型断路器温升预测与仿真分析

杨文强, 张蓬鹤, 张保亮

2020(6): 25-29. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.006

摘要 ( 294 )

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由热平衡方程推导了小型断路器接线端子的温升公式,由最小二乘法计算稳定温升系数和温升时间常数系数。编写了由前40 min采样温度来预测稳定温升的算法,并取了多个样品在150%T_N、120%T_N、100%T_N、70%T_N时的温度时间数据,计算得到预测温升和温升时间常数,绘制温升时间拟合曲线,与实际温升时间曲线拟合得很好,验证了温升预测算法的可行性。鉴于断路器温升试验只能得到端子和外壳的温升,内触点的温升不能直接测量,所以利用有限元仿真探究了触点附近的温度分布,补充了对断路器的温升测量。

影响双金属片式产品动作特性的因素及其参数设计

胡建国, 王景凯, 黄和平

2020(6): 30-35. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.007

摘要 ( 226 )

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为了提高双金属片式产品动作特性性能的可靠性,综合各因素设计,以产品稳定电流下空行程余量与动作电流下行程余量之和作为设计余量,建立了双金属片式产品动作特性输出y值数学模型; 利用参数设计方法,通过分析双金属片式产品动作特性数学模型中的影响因素。结果表明:主双比弯曲越大、辅双比弯曲越小、校验后产生的不同步误差越小、动作特性输出越好;结合动作特性y值数学模型,可为动作特性性能稳定性的设计优化、工艺改善提供有效的方向和依据。

小型断路器机构脱扣速度的优化设计

沈先, 王冰青

2020(6): 36-40. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.008

摘要 ( 258 )

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小型断路器(MCB)机构脱扣速度对产品的短路分断能力影响较大。在现有操作机构的基础上,采用脱扣顶杆顶开脱扣杆后继续推动动触头的方式,使MCB机构脱扣速度得到了较大的提升。最后,通过机构运动仿真以及高速摄影试验、短路分断试验完成了验证。

一种智能阻抗控制器的研究与设计

张宗琴, 杨世江

2020(6): 41-45. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.009

摘要 ( 178 )

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鉴于目前低压断路器短路、电寿命等试验设备中阻抗投切方式的缺点,提出一种智能阻抗控制器。首先结合试验设备实际使用情况,分析了智能阻抗控制器的功能,然后详细论述了智能阻抗的控制,包括利用试验参数进行阻抗投入量计算以及利用查表法和IO关联进行阻抗自动投切;接着根据控制器功能分解,进行了硬件电路和相应软件设计。智能阻抗控制器在小型断路器电寿命设备中进行初步验证试验,实现阻抗自动投切功能,克服了传统阻抗投切的缺点。

断路器保护的低压电缆热稳定校验

王从科, 张述

2020(6): 46-52. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.010

摘要 ( 193 )

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通过具体的配电系统,详细计算出不同类型断路器对低压电缆热稳定的影响。根据断路器额定电流正常选择的框架等级,配出回路电缆截面在6 mm²及以上均满足热稳定要求。提出通过合理选择断路器及电缆,除非在距离变电所配电柜很近或配出回路电缆截面很小的情况下,电缆热稳定一般不需要校验。

基于多传感器融合技术的电缆附件局部放电检测系统

李方利, 钱帅伟, 毛振宇, 王朋朋, 杜璇

2020(6): 53-60. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.011

摘要 ( 138 )

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设计一种基于多传感器融合技术的电缆附件局部放电检测系统。系统基于高速采集卡的数据采集平台,通过超高频( UHF)传感器、超声波(AE)传感器和高频电流传感器(HFCT)的联合应用,实现对电缆绝缘状态的在线监测。同时,提出了一种局放信号去噪方法,可以将局部放电检测信号中纯噪声信号与局部放电脉冲信号区分开来,且不受局部放电脉冲个数和脉冲所在位置的限制。最后,构建了6类缺陷模型,分别研究其局部放电特征,并以此建立了数据库,为后续电缆局部放电研究提供参考依据。

基于支持向量机的交流接触器吸持振动检测方法研究

秦启茂, 周泰武, 李文礼

2020(6): 61-64. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.012

摘要 ( 143 )

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PDF (1297KB) ( 230 )

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采用支持向量机小样本条件下训练和分类,提出了一种基于支持向量机的交流接触器吸持振动测试方法。首先提取少量振动测试不合格的交流接触器底板处的振动时域信号,然后通过支持向量分类机对样本数据进行学习训练,建立虚拟振动测试分类机。试验结果表明,所提方法对后续接触器样本具有较好的分类识别能力。

基于MMC的配电网交流前保护区单相接地故障分析

肖小兵, 付宇, 张锐锋, 龙秋风, 郑友卓, 刘安茳, 张洋

2020(6): 65-70. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.013

摘要 ( 107 )

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基于模块化多电平换流器(MMC)在配电网中良好的适应性,对基于MMC的配电网建模过程、故障仿真、故障特性分析和保护配置方案进行研究,包括配电装置的拓扑结构和仿真模型的搭建。以故障仿真得出的故障特性结果为依据,设计主保护与后备保护方案,以便对配电网进行更加有效的保护。

基于支持向量机的配电网低电压预警方法

陶丽, 郭英选, 夏俊, 熊方贤, 梁毓评

2020(6): 71-75. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.014

摘要 ( 162 )

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针对配电网台区中电压相关的参数之间缺乏直接的函数关系,难以进行低电压预警的问题,提出一种基于支持向量机的配电网低电压预警方法。利用大量配电网台区与电压相关的数据作为训练样本集,采用支持向量机的方法在众多样本中寻找最优函数关系式,形成决策函数对配电网台区低压侧线路末端电压进行预测。采用某地区的配电网台区实际监测电压值与支持向量机的预测电压值进行对比,参数的预测值与实际监测值误差小,验证了基于向量机的配电网台区低电压预测方法的有效性和可实施性。

基于杆塔接地电流综合在线监测系统的设计

李海峰, 王伟文, 郭志刚, 韩金釜, 阳薇

2020(6): 76-81. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.015

摘要 ( 148 )

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随着能源结构转型,新能源的发展直接促进远距离高压传输电网的建设,使其建设规模得到进一步的扩大。杆塔、线路故障越来越频繁,由此造成的直接或间接经济损失也越来越高。介绍了一种基于杆塔接地电流综合在线监测系统,通过有效、正确及时地掌握管区内输电线路的运行状态,利用接地电流对杆塔及输电线进行故障定位及分类,对预防重大停电事故的发生具有重要意义。

多电压等级电网可靠性经济性协调评估

陈启, 许鹏程, 石道桂, 张浩

2020(6): 82-88. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.016

摘要 ( 146 )

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提出一种考虑发输电和配电系统影响的多电压等级配电网可靠性经济性协调评估方法。计及发输电系统和变电站主接线等因素对配网子系统的可靠性影响,将主网可靠性参数等效于配电网电源节点进行多电压等级可靠性计算;基于设备的全寿命周期成本,建立以供电可用率增量成本最低为目标函数的可靠性经济性协调评估方法。分析结果表明,所提方法确定的方案每提高单位供电可用率所需的年费用最小,更符合电网长远发展。

基于AHP-TOPSIS的电动汽车充电网络运营综合评价

汤晓栋, 鞠晨, 高晓

2020(6): 89-95. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.017

摘要 ( 127 )

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针对目前充电网络运营管理及评价评级方法存在的问题,提出了一种基于分层分析法和逼近理想点排序法(AHP-TOPSIS)的综合评价方法。从公共服务水平、客户服务质量、站点管理水平及对环境的影响方面建立了运营综合评价指标体系,提出了指标体系的正向化处理方法,结合AHP方法获得的权重利用TOPSIS方法计算各待评价站点与正负理想情况的距离并进行排序。最后,通过实例分析及不同评价方法的比较,说明所提综合评价方法能有效量化充电网络的运营情况,可为行业监管提供技术支撑。

随机行驶电动汽车禁忌搜索充电定位算法

何瑞辉, 郑桢, 邢涛, 石进永

2020(6): 96-102. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.018

摘要 ( 136 )

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在分析确定性流动充电定位问题的基础上,建立电动汽车期望流动充电定位模型解决电动汽车行驶范围随机性和不同充电需求带来的充电站选址问题。针对模型中电动汽车随机行驶问题,采用禁忌搜索算法进行启发式求解分析,以获取最佳定位解。实验数据表明,禁忌搜索算法可在较短计算时间内始终提供高质量的解,为充电站的规划定位提供理论支撑。

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