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航空270V混合式断路器分断瞬态特性及实验研究

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中国电机工程学报 2017年第4期37卷 1062-1070页

作者：霍文磊武建文李德阁贾博文周军亮北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京市海淀区100191 中航工业天津航空机电有限公司天津市东丽区300308

270V高压直流供电系统成为航空航天领域新的发展趋势,而直流短路电流的可靠分断是制约航空高压直流应用的关键因素。文中对比分析目前航空系统中采用的直流开断技术,设计了一种新型混合断路器。首先,基于混合断路器的控制时序理论分析... 详细信息

270V高压直流供电系统成为航空航天领域新的发展趋势,而直流短路电流的可靠分断是制约航空高压直流应用的关键因素。文中对比分析目前航空系统中采用的直流开断技术,设计了一种新型混合断路器。首先,基于混合断路器的控制时序理论分析分断瞬态过程及特性,给出缓冲支路电容选取方法及压敏电阻选取原则。其次,对所设计的新型拓扑结构进行仿真分析,深入研究缓冲和吸收瞬态过程。仿真结果表明,分断过程中设计的新型拓扑结构,具有有效抑制电源侧过电压的能力。随后研制额定100A,可靠分断2200A短路电流的小型化新型混合断路器样机。最后,实验研究混合断路器的分断特性,实验结果验证了换流、缓冲吸收瞬态过程,并得出IGBT过流失效是影响该混合断路器分断性能的主要因素。

关键词：航空高压直流混合断路器分断瞬态特性小型化过流失效

用于高压断路器机械故障诊断的AM-ReliefF特征选择下集成SVM方法

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中国电机工程学报 2021年第8期41卷 2890-2900页

作者：邵阳武建文马速良苌瑶冯英杨宁李德阁北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京市海淀区100191 北方工业大学电气与控制工程学院北京市石景山区100144 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

针对高压断路器机械故障诊断过程中存在的原始特征维度过高,导致过拟合现象,而传统Relief-F算法在筛选特征过程中对诊断模型没有针对性,以及支持向量机(support vector machine,SVM)算法受参数选择限制导致诊断精度不佳的问题,提出一种A... 详细信息

针对高压断路器机械故障诊断过程中存在的原始特征维度过高,导致过拟合现象,而传统Relief-F算法在筛选特征过程中对诊断模型没有针对性,以及支持向量机(support vector machine,SVM)算法受参数选择限制导致诊断精度不佳的问题,提出一种AM-ReliefF特征选择下集成SVM的诊断算法。该算法对原始特征空间进行有效筛选,生成适应模型的最优特征子集,并将SVM作为基学习器与Ada Boost算法有效集成,提高诊断性能。首先对LW30-252型SF6高压断路器典型6种工况的合闸振动信号提取特征,构成原始特征空间,然后利用AM-ReliefF特征选择算法构造与集成SVM模型匹配的最优特征子集,最后用集成SVM模型进行故障诊断。与原始特征下单一SVM算法对比,所提方法使故障诊断精度由83.0%提升到98.9%,为高压断路器机械故障诊断研究提供了新思路。

关键词：高压断路器振动信号特征选择支持向量机故障诊断

粒度和界面原子调控对SiC/Al复合材料强度的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 139-144页

作者：何卫吴昊李德阁王利民陈胜男阎佳思肖伟杨辉南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074 中国电力科学研究院有限公司北京100192 有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变... 详细信息

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变的逐渐增加,SiC颗粒在沿拉伸方向的两侧与Al基体发生分离从而产生孔隙,再从孔隙缺陷处产生位错形核并扩展至Al基体内形成塑性形变。在调节SiC/Al界面上C、Si的占位情况后,界面富Si的条件下结合更强,孔隙产生的难度增大从而对SiC/Al复合材料产生强化作用。

关键词： SiC/Al复合材料分子动力学拉伸变形力学性能影响机理

国内10kV在运美式箱变现状调研、技术分析及发展对策

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高压电器 2023年第1期59卷 161-168页

作者：李德阁冯英王承玉兰剑李向阳中国电力科学研究院有限公司北京100192

为进一步分析2017年湖南省美变事故原因,推进设备选型及标准化设计,文中首次在国网系统内调研10 kV美式箱变设备装用情况、运行故障及缺陷数据,掌握了在运美式装用数量、装用容量、应用方案分布情况,故障及缺陷设备的变压器容量、投运... 详细信息

为进一步分析2017年湖南省美变事故原因,推进设备选型及标准化设计,文中首次在国网系统内调研10 kV美式箱变设备装用情况、运行故障及缺陷数据,掌握了在运美式装用数量、装用容量、应用方案分布情况,故障及缺陷设备的变压器容量、投运年限、发生部件及部位规律。研究了美变引入中国后从结构设计、运行参数、关键元件选型、处理工艺等方面的改变及应用,对比分析了美变的技术特点,进一步提出了10 kV国产化美变相对于欧变的技术短板。最终得出了10 kV美变发生故障及缺陷的主要原因,给出了不同隐患排查缺陷的处理方案,并对在运设备的运维策略、后续工程的设备选型及设计给出了建议。

关键词：在运美式箱变装用情况运行故障及缺陷运维策略设备选型

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全自动断路器底盘车机械寿命试验系统设计

高压电器 2018年第12期54卷 18-23页

作者：兰剑冯英李向阳王承玉卢超龙李德阁中国电力科学研究院有限公司北京100192 厦门国毅科技有限公司福建厦门361006

针对断路器底盘车机械寿命试验采用人力操作耗时长、费力多等问题,设计了一种全自动断路器底盘车机械寿命试验系统。该系统由支架单元、控制系统和可拆卸连接轴套装置组成,采用伺服控制原理实现断路器底盘车机械操作摇入摇出的自动运行... 详细信息

针对断路器底盘车机械寿命试验采用人力操作耗时长、费力多等问题,设计了一种全自动断路器底盘车机械寿命试验系统。该系统由支架单元、控制系统和可拆卸连接轴套装置组成,采用伺服控制原理实现断路器底盘车机械操作摇入摇出的自动运行及控制,可根据旋转圈数、动作时间或辅助开关状态信号对工作位置/试验位置进行精准判定,并可依据扭矩、旋转圈数以及动作时间进行多重保护,适用于各种型号的中置式高压开关柜。实验结果表明,该系统从根本上解决了机械寿命试验中人力操作耗时长、易受不稳定因素影响等问题,极大的提高了试验效率,在中置式高压开关柜机械寿命试验领域具有里程碑意义。

关键词：高压开关柜断路器底盘车机械寿命试验自动控制

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基于行程信息的断路器弹簧故障程度诊断

高压电器 2018年第4期54卷 20-27页

作者：李德阁武建文马速良冯英杨景刚赵科北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 中国电力科学研究院有限公司北京100192 江苏省电力公司电力科学研究院南京211103

断路器长时间运行,分合闸弹簧产生不同程度的疲劳,在电力系统发生故障时,若无法及时开断线路、切断故障,可能产生重大事故。为了检测出高压断路器分合闸弹簧的故障类型,量化断路器弹簧故障程度,判定断路器能否继续使用,文中分析了断路... 详细信息

断路器长时间运行,分合闸弹簧产生不同程度的疲劳,在电力系统发生故障时,若无法及时开断线路、切断故障,可能产生重大事故。为了检测出高压断路器分合闸弹簧的故障类型,量化断路器弹簧故障程度,判定断路器能否继续使用,文中分析了断路器行程信号蕴含的机械振动信号,提出一种行程信号的处理方法,将行程信号进行处理得到速度、波动分布标准方差,形成特征向量P=[v,σ],运用串行决策支持向量机(support vector machine,SVM)可对弹簧故障进行分类,并定义以弹簧变化量为自变量、分布标准方差的拟合函数,以量化表征弹簧故障程度的诊断。结果表明,该方法可以有效诊断高压断路器弹簧故障,且基于波动标准方差的拟合函数可以充分判断弹簧所处状态,对预防断路器故障具有实际意义。

关键词：断路器弹簧故障程度行程特性曲线速度标准方差支持向量机

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基于振动信号识别的断路器故障诊断研究

高压电器 2017年第2期53卷 1-7,13页

作者：冯英武建文王承玉李德阁杨景刚孙一航中国电力科学研究院北京100192 北京航空航天大学北京100191 国网江苏省电力公司电力科学研究院南京211103

文中搭建了真空断路器试验平台,实现了主轴卡涩等四类机械故障状态。通过将正常及故障状态下的实测振动信号进行经验模态分解,得到所需要的内禀模态函数(intrinsic made function,IMF),利用能量法求出包含主要故障特征信息的各内禀模态... 详细信息

文中搭建了真空断路器试验平台,实现了主轴卡涩等四类机械故障状态。通过将正常及故障状态下的实测振动信号进行经验模态分解,得到所需要的内禀模态函数(intrinsic made function,IMF),利用能量法求出包含主要故障特征信息的各内禀模态函数分量的能量总量。利用IMF分量能量总量作为特征向量,并以此作为支持向量机输入,分析对比了不同分类策略、核函数的分类时间和分类准确率,经实验分析选用"一对其他"分类策略并且核函数为径向基函数的分类效果最优,为研制完善的断路器故障诊断系统提供理论依据及实际的数据基础。

关键词：断路器振动信号经验模态分解能量法支持向量机

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12kV高压开关柜绝缘故障典型案例分析

电器工业 2019年第1期 73-78页

作者：兰剑李德阁王承玉李向阳冯英中国电力科学研究院有限公司

高压开关柜作为电网中重要的一次设备,直接关系到电网的安全可靠运行。文中介绍了一起12k V高压开关柜绝缘故障典型案例,对故障发生情况、现场和解体检查情况以及故障原因进行了详细的阐述和分析,并对暴露出的设备质量问题提出了改进建... 详细信息

高压开关柜作为电网中重要的一次设备,直接关系到电网的安全可靠运行。文中介绍了一起12k V高压开关柜绝缘故障典型案例,对故障发生情况、现场和解体检查情况以及故障原因进行了详细的阐述和分析,并对暴露出的设备质量问题提出了改进建议,为提高12k V高压开关柜的安全运行水平提供借鉴和参考。

关键词：高压开关柜绝缘故障电缆终端放电

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12kV空气绝缘环网柜隔离断口电场分析

电气技术 2023年第8期24卷 61-64,69页

作者：闫秀章段友涛李德阁北京昊创瑞通电气设备股份有限公司北京100068 中国电力科学研究院有限公司北京100068

鉴于环保气体绝缘性差的特点,在较为紧凑的空间中设计合理的电气结构成为关键。本文以某型12kV空气绝缘环网柜为研究对象,利用仿真软件分析主回路隔离断口附近的电场分布,判断发生放电的可能性;计算隔离断口处的电场均匀程度和断口间的... 详细信息

鉴于环保气体绝缘性差的特点,在较为紧凑的空间中设计合理的电气结构成为关键。本文以某型12kV空气绝缘环网柜为研究对象,利用仿真软件分析主回路隔离断口附近的电场分布,判断发生放电的可能性;计算隔离断口处的电场均匀程度和断口间的耐受电压,并以此为评判依据,对隔离断口结构进行优化;通过对比优化前后的最大电场强度值及电场均匀程度、断口间的耐受电压,证明了优化后的结构降低了击穿放电的可能性;最后通过局部放电试验验证了该优化方案的合理性。

关键词：环网柜空气绝缘电场分析均压罩