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基于临界折射纵波法的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测

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高压电器 2024年第4期60卷 165-172页

作者：葛健王伟宋建成焦国勋李鹏江高晋武任鸿秋太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室太原030024 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001

盆式绝缘子是GIS的关键绝缘器件,与两侧气室法兰通过螺栓进行紧固连接,当螺栓松动时会导致盆式绝缘子应力分布不均,从而影响GIS运行的安全性和稳定性。文中提出了一种基于超声临界折射纵波(L_(CR))的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测方法,根... 详细信息

盆式绝缘子是GIS的关键绝缘器件,与两侧气室法兰通过螺栓进行紧固连接,当螺栓松动时会导致盆式绝缘子应力分布不均,从而影响GIS运行的安全性和稳定性。文中提出了一种基于超声临界折射纵波(L_(CR))的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测方法,根据L_(CR)波在盆式绝缘子法兰表面的传播声时差来反映螺栓松动情况。结果表明,当相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓之间的法兰表面声时差变化最大,且变化量大于24 ns;当不相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓正对的法兰表面声时差变化最大,且声时差变化量大于10 ns,并且螺栓松动程度越大,超声传播声时差变化量越大。该检测方法可实现对盆式绝缘子法兰螺栓松动的检测,判断螺栓松动数量及位置,具有一定的工程实用价值。

关键词：盆式绝缘子临界折射纵波斯涅尔定律法兰螺栓松动检测

基于超声波的GIS盆式绝缘子螺栓松动程度监测方法

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高压电器 2024年第3期60卷 111-119页

作者：王伟李鹏江李国栋董理科郑志宏芦竹茂宋建成国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室太原030024

GIS中的重要组成部分盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行的可靠性和安全性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度的超声波监测方法,利用压电传感器进... 详细信息

GIS中的重要组成部分盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行的可靠性和安全性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度的超声波监测方法,利用压电传感器进行超声信号的激励与接收,并将压电传感器安装在待测螺栓所连接的法兰两侧,根据超声响应信号的能量衰减率来判断螺栓松动程度。通过实验研究了不同工况下超声响应信号能量及其衰减率的变化规律。结果表明,随着螺栓松动程度的增加,响应信号幅值逐渐下降,信号能量衰减率逐渐增大,单个螺栓松动且松动等级为3时信号能量衰减率可达40.8%;同时发现距离松动螺栓最近的压电传感器接收信号能量衰减率最大。该方法可实现GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动程度监测,具有一定的工程应用价值。

关键词：超声波 GIS 盆式绝缘子压电传感器螺栓松动监测

模态时频图与ResNet50融合的真空接触器故障诊断方法

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高电压技术 2023年第5期49卷 1831-1840页

作者：李海英孙越张笑宋建成上海理工大学机械工程学院上海200093 太原理工大学电气与动力工程学院太原030024

针对时频方法用于真空接触器故障诊断存在特征遗漏的局限性,提出一种利用模态时频图描述振动信号特征,并融合ResNet50的故障辨识方法。首先设置故障模拟方案,并采用下采样处理方法,丰富样本数据库。其次采用灰狼优化算法,搜寻变分模态分... 详细信息

针对时频方法用于真空接触器故障诊断存在特征遗漏的局限性,提出一种利用模态时频图描述振动信号特征,并融合ResNet50的故障辨识方法。首先设置故障模拟方案,并采用下采样处理方法,丰富样本数据库。其次采用灰狼优化算法,搜寻变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)算法的最佳参数,将复杂振动信号分解成最佳中心频率、有限带宽的固有模态分量。最后,提出一种模态时频图提取特征方法,利用小波变换将模态分量生成模态时频图,充分提取特征,并融合ResNet50辨识故障类型。以ZKTJ–400/1140型真空接触器作为实验对象,故障识别率达到99.38%。通过与其他时频图故障诊断方法对比,所提方法准确率明显提升,为精确感知一次设备状态提供了参考。

关键词：真空接触器振动信号模态时频图 ResNet50 故障诊断

蛛网膜下腔出血后MCP-1与CXCL16表达水平与继发性心肌损害的相关性研究

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蛛网膜下腔出血后MCP-1与CXCL16表达水平与继发性心肌损害的相关...

作者：宋建成遵义医科大学

学位级别：硕士

目的:探讨蛛网膜下腔出血患者脑脊液中MCP-1和CXCL16表达水平与继发性心肌损害的相关性。方法:将2020年12月至2021年7月我科收治的动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者作为研究对象。制定病例纳入和排除标准,纳入符合标准的15例蛛网膜下腔出血患... 详细信息

目的:探讨蛛网膜下腔出血患者脑脊液中MCP-1和CXCL16表达水平与继发性心肌损害的相关性。方法:将2020年12月至2021年7月我科收治的动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者作为研究对象。制定病例纳入和排除标准,纳入符合标准的15例蛛网膜下腔出血患者,并纳入同期5例未破裂动脉瘤患者作为对照。采用Hunt＆Hess分级评估患者神经系统状况,采用改良Fisher量表评估蛛网膜下腔出血的严重程度。根据患者入院时的静脉血中心肌肌钙蛋白I的检查结果,分为心肌损害（MD）组和无心肌损害（non-MD）组,其中MD组9人,non-MD组6人。两组患者均收集一般资料和实验室检查结果,分别于术后第1天、第4天、第7天采集血液和脑脊液标本进行分离待测。采用酶联免疫吸附法检测纳入患者脑脊液和血清中CXCLl6、MCP-1的表达水平,收集数据进行统计学分析。结果:相较于未破裂动脉瘤组,动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者脑脊液中CXCL16、MCP-1的表达水平均显著升高;其中CXCL16的表达水平在术后第1天显著升高,在第4天、第7天逐渐下降;MCP-1的表达水平在术后第1天开始逐渐升高,第4天持续升高,第7天逐渐下降。在蛛网膜下腔出血患者中,心肌损害组脑脊液中CXCL16、MCP-1的表达水平在术后早期高于无心肌损害组,并随着脑脊液中CXCL16,MCP-1水平的下降,肌钙蛋白I也逐渐降低。蛛网膜下腔出血组患者血清中CXCL16、MCP-1的表达水平均低于脑脊液中的表达水平,且两者在心肌损害组和无心肌损害组中无显著差异。结论:动脉瘤性蛛网膜下腔出血后,继发性心肌损害组患者脑脊液中的CXCL16、MCP-1表达水平均高于无心肌损害组,血清中c Tn I值与脑脊液中MCP-1、CXCL-16表达水平成正相关,提示脑脊液中的MCP-1、CXCL16可能是预测SAH后继发性心肌损伤的潜在因子。

关键词：动脉瘤性蛛网膜下腔出血 MCP-1 CXCL16 心肌肌钙蛋白I 心肌损害

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绝缘特性对正极性脉冲下表面静电放电的影响

高电压技术 2023年第6期49卷 2662-2670页

作者：雷志鹏石志杰杜宇鹏宋建成刘洋李杰太原理工大学电气与动力工程学院太原030024 国网江苏省电力有限公司宿迁供电公司宿迁223800

绝缘材料表面的静电放电现象会对电力设备以及通讯系统运行造成严重的影响,研究介质表面的静电放电特性及其影响因素有助于理解绝缘材料与表面静电放电的关系,对于绝缘材料的优化设计也具有重要的参考价值。为此使用静电放电枪在绝缘材... 详细信息

绝缘材料表面的静电放电现象会对电力设备以及通讯系统运行造成严重的影响,研究介质表面的静电放电特性及其影响因素有助于理解绝缘材料与表面静电放电的关系,对于绝缘材料的优化设计也具有重要的参考价值。为此使用静电放电枪在绝缘材料表面触发静电放电,利用粉尘图法复现了绝缘材料表面的电荷分布,通过二值化处理方法定量表征流注的发展程度,研究了绝缘材料的相对介电常数、表面电阻率和厚度等因素对表面静电放电的影响。结果表明:正极性静电放电下,绝缘材料表面的放电斑图形貌呈现梅花状;材料类型会对流注的发展产生不同的影响;绝缘材料表面电阻率减小会加快表面电荷的消散;绝缘材料越厚,沿面流注通道越长。因此,绝缘材料性能的变化导致介电常数、电荷注入方式、电荷附着效应等的变化,从而影响表面电荷的积聚形式和放电方式,最终使绝缘材料表面静电放电过程发生变化。

关键词：静电放电粉尘图法表面电荷流注表面放电

基于超声波的GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动监测方法

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高压电器 2023年第10期59卷 71-78页

作者：李鹏江宋建成王伟吝伶艳高晋武太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室太原030024 国网山西省电力公司太原供电公司太原030000 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001

盆式绝缘子是GIS中的重要组成部分,盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行可靠性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的超声波监测方法,通过控制压电片进... 详细信息

盆式绝缘子是GIS中的重要组成部分,盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行可靠性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的超声波监测方法,通过控制压电片进行超声信号的激励与接收,根据压电片接收信号的均方根偏差来反映螺栓松动状态,研究了不同工况下超声接收信号幅值及其均方根偏差的变化规律,并进行了有限元分析及实验验证。结果表明,随着松动螺栓数量的增加,压电片接收信号的幅值逐渐下降,信号均方根偏差逐渐增加;同时距离松动螺栓最近的压电片信号均方根偏差值最大。文中提出的方法可判断GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的数量及位置,实现法兰螺栓松动监测。

关键词：超声波盆式绝缘子法兰螺栓压电片松动监测

千米钻机电控系统二次回路瞬态干扰分析与抑制

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工矿自动化 2023年第7期49卷 126-133,140页

作者：关正祺李海英宋建成上海理工大学机械工程学院上海200093 太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024

千米钻机电控系统工况复杂、负载多变,并且融合多个一次回路,从而使瞬态干扰频谱分布随机性高,易出现模态混叠现象。为提升智能感知精度,千米钻机电控系统二次回路往往采用高带宽增益运算放大器,已有适用于二次侧端口设备的模型不再适... 详细信息

千米钻机电控系统工况复杂、负载多变,并且融合多个一次回路,从而使瞬态干扰频谱分布随机性高,易出现模态混叠现象。为提升智能感知精度,千米钻机电控系统二次回路往往采用高带宽增益运算放大器,已有适用于二次侧端口设备的模型不再适用于小信号检测电路的稳定性分析。千米钻机电控系统瞬态干扰频域分布范围广泛,要求电路在很宽的频域内有较强的抗干扰能力。传统抗干扰措施存在频带较窄、高频抑制作用不佳的缺陷;多级RC、LC滤波电路存在阻抗不匹配、体积大的问题。针对上述问题,以15000型千米钻机电控系统的二次回路信号采集电路为研究对象,对二次回路中瞬态干扰进行分析。采用无参尺度空间表达的经验小波变换(EWT)算法,利用尺度空间变换划分得到频谱分割点,进而提取出具有紧支撑框架的模态分量,引入模态分量的峭度指标特征划分瞬态干扰信号与白噪声信号,确定瞬态干扰的频域分布。通过构建电控系统二次回路含寄生参数的小信号电路等效模型,探寻反馈回路引脚寄生电容与触发振铃或自激振荡的干扰信号频率阈值的规律,分析瞬态干扰频域特征对电路稳定性的影响。结果表明:在输入输出存在30 pF引脚寄生电容时,传导进入瞬态干扰信号使稳定性下降,且引起失稳的触发频率随引脚寄生电容增加而降低。利用铁氧体磁珠类似并联谐振的高阻特性,设计了一种二阶滤波电路。实验室试验结果表明:当干扰经过含铁氧体磁珠的二阶滤波电路后,在信号采样电路敏感的0.2 MHz以上频段,干扰幅值均抑制在-35 dBV以下,信号采样电路无异常输出。工业样机运行数据中敏感频段干扰幅值均抑制在-35 dBV以下,与实验室试验结果基本一致,满足抗干扰要求。

关键词：千米钻机电控系统二次回路瞬态干扰无参尺度空间表达的经验小波变换含铁氧体磁珠的二阶滤波电路

基于超声导波能量的盆式绝缘子裂纹检测方法研究

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高压电器 2023年第6期59卷 165-171页

作者：高晋武宋建成王伟李鹏江太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室太原030024 国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁033000 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001

盆式绝缘子作为GIS设备的主要绝缘部件,其裂纹缺陷将直接影响到设备的安全运行。为了实现超声导波对盆式绝缘子的裂纹检测,文章首先研究了兰姆波在盆式绝缘子内部的传播机理并绘制了相应的频散曲线,提出了利用传感器离散电压信号计算超... 详细信息

盆式绝缘子作为GIS设备的主要绝缘部件,其裂纹缺陷将直接影响到设备的安全运行。为了实现超声导波对盆式绝缘子的裂纹检测,文章首先研究了兰姆波在盆式绝缘子内部的传播机理并绘制了相应的频散曲线,提出了利用传感器离散电压信号计算超声导波能量的简化公式,进一步通过有限元仿真模型探究了裂纹对超声导波能量传播规律的影响,最后,通过实验对检测方法可行性进行了验证。研究结果表明,在超声发射端不变的情况下,传感器接收信号的能量衰减率将随裂纹尺寸的增大而增大,且距离缺陷位置越近,其能量衰减率变化越大。该检测方法可实现盆式绝缘子的裂纹检测,且提高了超声导波检测微小裂纹时的灵敏度,具有一定的工程实践价值。

关键词：盆式绝缘子兰姆波超声导波能量有限元裂纹检测

2×300MW热电联产机组灵活性供热控制策略研发

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动力工程学报 2022年第4期42卷 387-392页

作者：刘铸宋建成马素霞刘嘉乐赵明任彪太原理工大学电气与动力工程学院太原030024 山西国锦煤电有限公司山西交城030500

基于热电厂实际供热工况,设计了满足全供热周期供热负荷需求的6种灵活性供热模式,并基于实时热负荷和锅炉负荷,提出了灵活性供热控制策略,最后对山西某亚临界2×300 MW热电联产机组进行了工程试验。结果表明:灵活性供热控制策略能够根... 详细信息

基于热电厂实际供热工况,设计了满足全供热周期供热负荷需求的6种灵活性供热模式,并基于实时热负荷和锅炉负荷,提出了灵活性供热控制策略,最后对山西某亚临界2×300 MW热电联产机组进行了工程试验。结果表明:灵活性供热控制策略能够根据锅炉负荷和供热负荷需求的实时变化自动切换至最优供热模式;通过参数优化,在保障供热的前提下全厂发电量提升了5.5 MW,经济效益明显提升。

关键词：热电联产机组灵活性供热供热模式模式切换优化控制