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大电感导线空心电抗器的研究

大电感导线空心电抗器的研究

作者：赵圣全湖南大学

学位级别：硕士

随着电力系统的迅猛发展，电力系统对电力电抗器的需求数量比以前大大增加。其中，干式空心电抗器因结构简单、维护方便、可长期户外运行、不存在磁饱和问题、较强的抗短路能力等优点而被广泛应用。但是常规空心电抗器为了满足电感设计... 详细信息

随着电力系统的迅猛发展，电力系统对电力电抗器的需求数量比以前大大增加。其中，干式空心电抗器因结构简单、维护方便、可长期户外运行、不存在磁饱和问题、较强的抗短路能力等优点而被广泛应用。但是常规空心电抗器为了满足电感设计值和散热的要求，其体积较大、功率损耗较大、对周围环境的电磁辐射污染和振动噪音污染比较严重;另外，空心电抗器电感的解析计算方法比较繁琐。为解决上述问题，首先对常规空心电抗器的绕组导线进行改进：借鉴大电感电力电缆专利技术，在常规铝线芯外围增加磁粉层，使导线自身电感值大大增加，成为大电感导线;用大电感导线替代常规导线进行绕组的绕制，并合理增加电抗器包封之间撑条数目，使之成为大电感导线空心电抗器。其次在空心电抗器电感计算方法上进行创新：用有限元能量法进行空心电抗器电感的计算，并以实际常规空心电抗器为例，验证了该方法的可行性。最后运用有限元方法设计出与实际常规空心电抗器相同电感值的大电感导线空心电抗器，并对两种空心电抗器进行了对比分析。本文研究内容主要包括以下几个方面：首先，介绍了电抗器的分类和空心电抗器的结构特点、发展趋势及研究现状;详细介绍了空心电抗器的电感计算方法，总结并对比了不同计算方法的优缺点。其次，推导了空心电抗器磁场、感应电势及电感的解析计算公式;简要介绍了空心电抗器的传统设计方法，并总结了不同设计方法的适用领域。再次，简要介绍了数值计算、有限元分析技术以及ANSYS有限元软件的概况;详细分析了有限元能量法求解空心电抗器电感的理论;并以实际常规空心电抗器为例，用有限元能量法求解其电感值，通过与实际电感值对比，验证了有限元能量法求解空心电抗器电感的可行性。然后，给出了大电感导线空心电抗器的总体有限元设计步骤;详细阐述了大电感导线的创新结构、尺寸选择以及大电感导线空心电抗器的整体结构;并分别给出了电抗器初定匝数和温升的计算方法。对大电感导线空心电抗器进行了优化设计，得到最优有限元模型。最后，利用ANSYS软件，建立大电感导线空心电抗器和实际常规空心电抗器的有限元三维模型，详细分析了它们的电磁场分布，并对它们的体积、电感值、功率损耗和绕组电磁力分布等进行了对比分析。结果表明：大电感导线空心电抗器具有电感大、电磁辐射污染小、功率损耗小和绕组端部电磁力小等优点;相同电感值条件下，大电感导线空心电抗器的体积比常规空心电抗器减小了24.4%，交流功率损耗减少了20.83%。介绍了模态分析的基本原理;利用ANSYS软件建立大电感导线空心电抗器与实际常规空心电抗器的包封和撑条的有限元模态模型，并对这两种模型进行对比模态分析。分析表明：包封绕组的振动变形与电抗器绕组受力分布情况基本吻合;大电感导线空心电抗器包封绕组的模态频率大于常规空心电抗器，发生共振的可能性小于常规空心电抗器;大电感导线空心电抗器的5种振型的振动幅度全部小于常规空心电抗器，由振动引起的噪音明显低于常规空心电抗器。综上所述，大电感导线空心电抗器基本解决了常规空心电抗器的电感小、体积大、电磁辐射污染严重、功率损耗大以及振动噪音大等问题。因此，采用磁粉导线缠绕的大电感导线空心电抗器研究，具有重要的现实工程意义。

关键词：大电感导线空心电抗器有限元分析功率损耗电磁辐射污染模态分析

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大电感电力电缆设计

高电压技术 2015年第8期41卷 2635-2642页

作者：罗隆福赵圣全许加柱魏磊磊娄云鸽陈海兵湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中南大学长沙410075 金杯电工股份有限公司长沙410116

电容电流过大是电力电缆线路最重要的问题之一。为减小电力电缆线路的对地电容电流，对传统电力电缆进行了创新设计，在电力电缆线芯外添加了磁粉层而成为大电感电力电缆。介绍了大电感电力电缆电感和电容的计算方法。建立了大电感电力... 详细信息

电容电流过大是电力电缆线路最重要的问题之一。为减小电力电缆线路的对地电容电流，对传统电力电缆进行了创新设计，在电力电缆线芯外添加了磁粉层而成为大电感电力电缆。介绍了大电感电力电缆电感和电容的计算方法。建立了大电感电力电缆和传统电力电缆的ANSYS有限元仿真模型，对它们的导体电阻、绝缘电阻、电感、电容、集肤效应和涡流损耗进行了对比分析；建立了2种电力电缆的基于MATLAB的对地电容电流仿真模型，并对它们的对地电容电流和接地故障时的暂态电容电流进行了对比分析。结果表明：大电感电力电缆能够满足传统电力电缆的基本技术要求；根据磁粉量的大小不同，大电感电力电缆的单位长度电感值可达传统电力电缆的2～10倍，电容电流比传统电力电缆减小10％～20％，涡流损耗比传统电力电缆减小1％；并且磁粉层越厚，电容值就越小。因此，增加磁粉层，不仅能减少电容，从源头上减少电力电缆的电容电流，而且能降低电力电缆的集肤效应和涡流损耗。

关键词：大电感电力电缆磁粉电感电容电流有限元分析涡流损耗

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滤波器对新型换流变压器运行参数的影响分析

中国电机工程学报 2012年第10期32卷 126-133,126-133页

作者：陈清玉罗隆福许加柱董书大邓建国张志文赵志宇赵圣全湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

新型换流变压器及其滤波器具有特殊的绕组接线方案,所以对其运行参数如视在功率、功率因数、网侧电流、负载电压、网侧电流的畸变率等的研究尤为重要。首先建立反映网侧电流和负载电流、负载电压和网侧电压、网侧谐波电流和负载谐波电... 详细信息

新型换流变压器及其滤波器具有特殊的绕组接线方案,所以对其运行参数如视在功率、功率因数、网侧电流、负载电压、网侧电流的畸变率等的研究尤为重要。首先建立反映网侧电流和负载电流、负载电压和网侧电压、网侧谐波电流和负载谐波电流关系的数学模型。理论分析表明,未投滤波器时,新型换流变压器跟传统换流变压器的运行参数特性一致;而投滤波器时,新型换流变压器可以有效地降低网侧视在功率,提高网侧功率因数,减少网侧电流、增加负载电压及改善网侧电流的畸变率。最后通过对比理论计算值、仿真结果和实验结果,验证了所推导的新型换流变压器的数学模型的正确性。

关键词：新型换流变压器直流输电滤波器数学模型运行参数

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感应滤波变压器的振动模态研究

电工电能新技术 2014年第5期33卷 27-31,43页

作者：罗隆福赵圣全邵鹏飞王灿李晓海湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

给出了模态分析的基本原理，介绍了感应滤波变压器独特的绕组结构，分析了引起感应滤波变压器振动和噪声的原因。根据感应滤波变压器的实际参数，建立了它的绕组和铁心的有限元模型；计算了绕组和铁心的模态频率及对应的模态振型，计算... 详细信息

给出了模态分析的基本原理，介绍了感应滤波变压器独特的绕组结构，分析了引起感应滤波变压器振动和噪声的原因。根据感应滤波变压器的实际参数，建立了它的绕组和铁心的有限元模型；计算了绕组和铁心的模态频率及对应的模态振型，计算所得模态频率和振型与实测结果一致。对感应滤波变压器铁心和传统换流变压器铁心的振动波形进行了实验对比分析。结果表明：感应滤波变压器绕组模态频率主要在2500～4200 Hz范围内，振型集中在绕组的端部弯曲；铁心模态频率主要在300～2700 Hz范围内，振型主要集中为心柱的端部和磁轭中部弯曲；感应滤波变压器的振动明显低于传统换流变压器。

关键词：感应滤波变压器模态分析铁心绕组有限元分析振动

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电气化铁道牵引供电变压器的发展历程与展望

电气时代 2013年第6期 48-51页

作者：罗隆福娄云鸽张志文李勇赵圣全刘谋君湖南大学电气与信息工程学院

结合目前电气化铁道牵引变压器的发展历程，本文介绍了牵引变压器的共性运行原理，尽可能详尽阐述了7种牵引变压器的接线方式及其运行特性，分析、总结了各类变压器的特点，并展望了未来牵引变匝器的发展趋势，可供有关部门和相关专业... 详细信息

结合目前电气化铁道牵引变压器的发展历程，本文介绍了牵引变压器的共性运行原理，尽可能详尽阐述了7种牵引变压器的接线方式及其运行特性，分析、总结了各类变压器的特点，并展望了未来牵引变匝器的发展趋势，可供有关部门和相关专业的同行参考引用。

关键词：供电变压器电气化铁道铁道牵引展望牵引变压器运行原理运行特性接线方式

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热处理对生乳中益生微生物的影响研究进展

现代食品科技 2024年

作者：李宁赵圣国郑楠张养东中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽营养与饲养全国重点实验室中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业部奶产品质量安全风险评估试验室(北京)

生乳中的益生微生物在食品领域中起着重要的作用。它们能够通过发酵过程改变产品的特性、增加营养价值，并对人体健康产生积极影响。在生乳的加工和储存过程中，热处理常用于控制微生物的生长并延长产品的保质期。热处理的温度和时间对... 详细信息

生乳中的益生微生物在食品领域中起着重要的作用。它们能够通过发酵过程改变产品的特性、增加营养价值，并对人体健康产生积极影响。在生乳的加工和储存过程中，热处理常用于控制微生物的生长并延长产品的保质期。热处理的温度和时间对生乳中的益生微生物产生影响，可能会对产品的质量和功能产生重要影响。本综述旨在总结生乳中常见的益生微生物，以及热处理对乳中益生微生物的影响，并探讨相应的保护和恢复方法。

关键词：热处理生乳益生微生物

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基于随机调制实现光信道测量样本去相关分析

红外与激光工程 2024年第4期53卷 243-253页

作者：侯艺浩娄岩陈纯毅赵圣亚李辉李琼秦心怡长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学重庆研究院重庆401135 长春理工大学计算机科学技术学院吉林长春130022

从大气光信道中可以提取两个合法通信方用来加密其传输的机密信息的公共密钥。首先,为了打破湍流引起的光学波动的相关时间对每秒提取的不相关光信道测量样本的数量限制,提出了为合法通信双方配备随机调制的方法,并针对其实现测量样本... 详细信息

从大气光信道中可以提取两个合法通信方用来加密其传输的机密信息的公共密钥。首先,为了打破湍流引起的光学波动的相关时间对每秒提取的不相关光信道测量样本的数量限制,提出了为合法通信双方配备随机调制的方法,并针对其实现测量样本去相关性进行了理论分析;其次,利用OptiSystem软件仿真分析了大气光信道水平路径传输距离为1 km,中湍流,调制方式为幅度调制条件下,合法通信方在无调制、单调制、双调制三种不同调制的情况下对光信道测量样本自相关性的影响。针对单调制的情形,分析了不同大气光信道传输系数相干时间、伪随机码生成速率、传输距离和信噪比对光信道测量样本自相关性的影响。结果表明,对比无调制情况,在相同采样间隔内,观测到的光信道测量样本的测量数据变化次数增多;同时施加随机调制的发射光信号,在小于湍流引起的光学波动的相关时间的采样间隔下,观测到的光信道测量样本,在滞后100个样本的延迟时间后的自相关性,从无调制情况下的0.676降低到单调制情况下的0.083和双调制情况下的0.035。

关键词：激光通信自相关随机调制大气湍流

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纳米抗体结构特征与制备研究进展

农业生物技术学报 2024年第1期32卷 209-219页

作者：孔静郑楠王加启赵圣国中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室

纳米抗体是仅由重链组成的具有特异性识别抗原的小分子物质，具有广泛的应用前景。本文介绍了骆驼(Camelus)体内3种不同的抗体亚型，揭示了传统抗体与纳米抗体在二硫键种类与位置、骨架区及互补决定区组成中的异同，论述了纳米抗体生产... 详细信息

纳米抗体是仅由重链组成的具有特异性识别抗原的小分子物质，具有广泛的应用前景。本文介绍了骆驼(Camelus)体内3种不同的抗体亚型，揭示了传统抗体与纳米抗体在二硫键种类与位置、骨架区及互补决定区组成中的异同，论述了纳米抗体生产简便、特异性强、稳定性高、溶解度高等特性，阐述了纳米抗体的筛选表达方法，即可以运用噬菌体展示、酵母双杂交等技术，筛选得到特异性的纳米抗体，因其结构简单，故可以在大肠杆菌(Escherichia coli)及酵母菌(Saccharomyces)等生物中进行表达，从而可以更好地研究其功能。本文为今后纳米抗体的开发和应用提供理论依据。

关键词：纳米抗体结构特征制备

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浅析金融发展对技术创新的作用机理

中国集体经济 2024年第18期 97-100页

作者：赵圣胡俊中信银行股份有限公司温州银行股份有限公司上海分行

当前,我国社会经济已进入高质量发展阶段,经济的高质量发展离不开技术创新。一方面,科创型中小企业融资难成为制约其发展的主要瓶颈;另一方面,探索为科创型中小企业高效融资的途径,也成为中小商业银行差异化发展迫在眉睫的难题。一国的... 详细信息

当前,我国社会经济已进入高质量发展阶段,经济的高质量发展离不开技术创新。一方面,科创型中小企业融资难成为制约其发展的主要瓶颈;另一方面,探索为科创型中小企业高效融资的途径,也成为中小商业银行差异化发展迫在眉睫的难题。一国的金融发展,包括金融规模的扩大、金融效率的提高、金融结构的不断优化和金融创新,通过促进产业结构调整极大地促进了经济的发展,还提高了技术创新率和人力资本积累,从而进一步有利于技术进步。文章提出问题、分析问题、解决问题的逻辑分析模式,将从金融体系基本功能入手,探究一国金融结构、金融集聚、金融创新、金融监管对技术创新的作用机理,并进一步提出金融发展促进技术创新的合理化建议,为金融机构、监管当局决策提供参考。

关键词：金融发展金融创新金融监管技术创新机理