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电力设备温升模型及其在载流故障预测的应用

电机与控制学报 2013年第7期17卷 81-86页

作者：张慧源沈军达许力浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 浙江机电职业技术学院浙江杭州310053

针对电力设备载流故障与设备触点温度密切相关,研究建立触点温升模型以及提出一种基于模型的载流故障趋势预测方法。借助传热学理论,分析电力设备触点在载流故障状态下的温度变化情况,建立温升模型;并基于故障初期温度,利用最小二乘法... 详细信息

针对电力设备载流故障与设备触点温度密切相关,研究建立触点温升模型以及提出一种基于模型的载流故障趋势预测方法。借助传热学理论,分析电力设备触点在载流故障状态下的温度变化情况,建立温升模型;并基于故障初期温度,利用最小二乘法对温升模型进行参数估计,从而实现载流故障发展趋势预测。最后基于某电站实际温度数据对上述方法进行验证,结果表明温升模型为一个指数型函数,可以准确地复制触点实际温升曲线,反映触点温度的变化过程;利用该模型能够在载流故障发展的初期阶段预测故障发展的整体趋势,计算量小且精度较高,预测均方根误差最小为2℃。

关键词：载流故障温度传热学温升模型趋势预测

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侧向送粉激光熔覆粉末温升模型及实验研究

中国激光 2004年第7期31卷 875-878页

作者：刘振侠陈静黄卫东吴丁毅西北工业大学陕西西安710072

建立了侧向送粉激光熔覆粉末颗粒温升的数学模型 ,该模型可以考虑激光束的功率分布。推导了考虑激光束直径大于粉斑直径和小于粉斑直径两种情况下 ,粉末颗粒在光束辐照下的温升与其在光束下运动时间的关系式。通过算例 ,给出了在不同激... 详细信息

建立了侧向送粉激光熔覆粉末颗粒温升的数学模型 ,该模型可以考虑激光束的功率分布。推导了考虑激光束直径大于粉斑直径和小于粉斑直径两种情况下 ,粉末颗粒在光束辐照下的温升与其在光束下运动时间的关系式。通过算例 ,给出了在不同激光功率下粉末颗粒的温升随其与激光束相互作用时间的关系曲线以及不同颗粒直径条件下粉末颗粒温度随相互作用时间的关系曲线。采用微距摄影技术对粉末颗粒到达熔池表面的状态进行实验观测 ,并采用图像分割技术中的迭代阈值选取方法 ,对所获得的灰度图进行处理从而得到了粉末颗粒到达熔池的温度。计算结果与实验分析获得了相同的结论 ,从而验证了模型的正确性。

关键词：粉末冶金激光熔覆温升模型微距摄影

公路长大下坡路段货车制动毂温升模型研究综述

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长安大学学报（自然科学版） 2019年第3期39卷 96-107页

作者：张驰侯宇迪杨坤秦际涵张宏长安大学公路学院陕西西安710064 陕西省交通基础设施建设与管理数字化工程研究中心陕西西安710064 深圳市综合交通设计研究院有限公司广东深圳518000

为明确重载大货车制动毂温升模型的适用性及应用现状,对国内外货车制动毂温升模型研究进行了梳理。概述大货车制动毂温升机理,依据建模方法将现有制动毂温升模型分为理论分析模型、软件仿真模型和实测回归模型,重点论述3种模型的研究进... 详细信息

为明确重载大货车制动毂温升模型的适用性及应用现状,对国内外货车制动毂温升模型研究进行了梳理。概述大货车制动毂温升机理,依据建模方法将现有制动毂温升模型分为理论分析模型、软件仿真模型和实测回归模型,重点论述3种模型的研究进展,分别从建模方法、建模主导车型和辅助制动措施等3个方面对模型研究现状进行分析评述。选取京昆(北京-昆明)高速公路雅安至西昌段3处长大纵坡作为试验路段,进行载重货车下坡试验,获取货车相关实测数据,绘制典型模型温升曲线和实测温升曲线,采用SPSS软件对其相关性及误差进行对比,分析各模型适用性。研究结果表明:理论分析模型能更好反映实际行车条件下货车制动毂的温升态势,同时目前温升模型仍具有较大的研究与改善空间;今后应以半挂铰接货车为主导车型,进一步考虑平曲线、平纵组合、驾驶人制动行为特性及气候环境对制动毂温升的影响,并结合多种辅助制动方式深入研究其下坡制动特性和温升机理,进而构建人-车-路-环境耦合作用下的温升模型。未来可将温升模型深入应用于长大纵坡组合设计控制与优化、下坡通行管理和下坡安全风险评级等方面,以缓解中国高速公路长大下坡车路协同矛盾,全面提升长大下坡路段的交通安全水平。

关键词：交通工程货车制动毂综述温升模型长大下坡

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基于有限元方法的变压器温升模型研究

光源与照明 2022年第8期 78-80页

作者：黄龙杰林培玲邹翔郑依秋彭斌祥邱碧丹福建省电力有限公司泉州电力技能研究院福建泉州362000

文章从地埋式变压器的散热问题着手,通过分析地埋式变压器的发热和散热的影响因素,得到了埋地式变压器的热量产生和热量传递的热路模型。然后采用有限元仿真软件ANSYS对热路模型进行建模和仿真计算,对一种已投运型号的变压器进行模拟仿... 详细信息

文章从地埋式变压器的散热问题着手,通过分析地埋式变压器的发热和散热的影响因素,得到了埋地式变压器的热量产生和热量传递的热路模型。然后采用有限元仿真软件ANSYS对热路模型进行建模和仿真计算,对一种已投运型号的变压器进行模拟仿真,对提出的不同散热方式进行模拟和优化,并根据实际的散热表现得出最优的散热方法。热量动态产生与地埋点温度动态变化的变压器温升模型的计算精确度较高,可以为地埋式变压器带负载能力评估提供比较可靠的依据。

关键词：地埋式变压器有限元 ANSYS 温升模型散热策略

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一种直流永磁电机温升模型的验证与研究

科技导报 2010年第3期28卷 63-65页

作者：张蕊王辉柏仓湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

电机损耗不仅会使电机效率降低,而且会使电机发热,电机各部件温度高于环境温度的差值,被称为电机的温升。电机的损耗越大,发热越快,温升越高,进而加速电机的绝缘老化损坏,降低电机的使用寿命。因此,对电机进行温升预测显得尤为重要。本... 详细信息

电机损耗不仅会使电机效率降低,而且会使电机发热,电机各部件温度高于环境温度的差值,被称为电机的温升。电机的损耗越大,发热越快,温升越高,进而加速电机的绝缘老化损坏,降低电机的使用寿命。因此,对电机进行温升预测显得尤为重要。本文研究了一种直流永磁电机温升模型,该模型中提出温升与电机运行时间呈指数函数关系。根据电机温升公式,拟合出电机温升曲线,并通过与电机碳刷部位实测温升曲线的对比,验证了该电机温升模型的准确性,从而可将该模型应用于电机温升的实时监测。由于车窗升降电机属于反复短时工作电机,本文着重研究了短时工作制下电机的升温与降温模型,通过升温降温曲线的拟合来实时监测电机的温升。

关键词：永磁直流电机温升曲线温升模型

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电火工品桥带温升数学模型及可靠性设计应用

火工品 2016年第6期 24-27页

作者：石蓝杨安民张迎春王元和李占英陕西应用物理化学研究所陕西西安710061

依据焦耳-楞次定律及傅里叶导热定律,建立了恒流激励下电火工品桥带温升的数学模型,得到了药剂不同位置处的温度分布,并给出了发火电流与安全电流的计算方法。利用感度升降法分别对两种桥带式电火工品的发火感度进行了测试,研究结果表... 详细信息

依据焦耳-楞次定律及傅里叶导热定律,建立了恒流激励下电火工品桥带温升的数学模型,得到了药剂不同位置处的温度分布,并给出了发火电流与安全电流的计算方法。利用感度升降法分别对两种桥带式电火工品的发火感度进行了测试,研究结果表明理论计算与试验结果吻合较好,桥带温升数学模型合理,可以用于桥带式电火工品的输入可靠性和安全性设计。

关键词：电火工品桥带温升模型感度可靠性

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配电变压器强波动负荷动态热点温度计算模型

电子设计工程 2024年第14期32卷 35-39页

作者：谭祖雁黄静华南理工大学电力学院广东广州510641 广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000

配电变压器是居民、工业配电系统的核心设备,准确获取运行时变压器的动态温度对其安全运行至关重要,尤其是在工厂大型设备频繁启停的波动负荷下。文中提出了一种基于改进遗传编程算法的配电变压器动态热点温度计算方法,并搭建了配电变... 详细信息

配电变压器是居民、工业配电系统的核心设备,准确获取运行时变压器的动态温度对其安全运行至关重要,尤其是在工厂大型设备频繁启停的波动负荷下。文中提出了一种基于改进遗传编程算法的配电变压器动态热点温度计算方法,并搭建了配电变压器热点温度实验平台,以获得的实验数据作为训练集和预测集。研究结果表明,所提计算方法相较于传统遗传编程算法可以更高效地获得最优个体,预测结果和实测结果的最大误差仅为1.44 K,为配电变压器智能运维和温度监测无传感器化提供了新的技术手段。

关键词：配电变压器热点温度遗传编程光纤测温温升模型

基于热电类比及参数辨识的高压架空导线断股温升模型研究

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基于热电类比及参数辨识的高压架空导线断股温升模型研究

作者：薛海军南京理工大学

学位级别：硕士

高压架空导线长期受风振、雷击、覆冰和闪络等恶劣运行条件影响,易发生断股损伤现象,将导致局部线路异常温升。由于导线蠕变退火、材质劣化、线路弧垂计算和寿命预测等问题均与导线运行温度参数密切关联,构建计及断股损伤的高压架空导... 详细信息

高压架空导线长期受风振、雷击、覆冰和闪络等恶劣运行条件影响,易发生断股损伤现象,将导致局部线路异常温升。由于导线蠕变退火、材质劣化、线路弧垂计算和寿命预测等问题均与导线运行温度参数密切关联,构建计及断股损伤的高压架空导线温升模型,有助于评估导线断股和自身发热对导线运行状态的影响,并为上述问题的深入研究提供必要的理论基础,对高压输电线路状态监测及减灾防灾技术的发展具有重要意义。目前已有一些关于导线运行温度计算模型的研究,然而,现有模型主要针对无损导线建立,模型中参数较多且难以准确获取,计算时大多采用经验公式,计算结果存在一定的误差。此外,当前的温升模型均未能反映断股对导线温升特性的影响,导线的电参数和热参数在断股后都会发生不同程度的变化。为此,本文展开了相关研究。首先,本文以钢芯铝绞线LGJ-120/25和LGJ-240/30为研究对象,设计了高压架空导线断股实验平台,在不同电流等级和温度条件下对无损及断股导线交流电阻进行实测,并分析了导线交流电阻的非线性特性。为准确计算断股导线交流电阻值,建立了计及断股损伤的导线交流电阻计算模型,并对模型精度进行了验证。在此基础上,本文基于热电类比理论,提出了高压架空导线断股温升模型。利用导线断股实验平台,在不同断股数条件下,对LGJ-120/25导线和LGJ-240/30导线加载不同的电流等级进行载流温升实验。为克服所建模型参数难以确定的问题,对实验数据进行参数辨识,并分析了不同断股数条件下模型参数随电流变化的规律。通过实验验证分析,本文的断股温升模型计算结果与实验值较吻合,误差小,可准确描述断股导线温升热动态过程。

关键词：高压架空导线断股交流电阻参数辨识温升模型

同方学位论文库评论

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基于电机温升模型的电动主缸控制器的开发

基于电机温升模型的电动主缸控制器的开发

作者：薛国号华南理工大学

学位级别：硕士

随着“碳中和”目标的不断推进,电动化已成为汽车产业发展的重要趋势。为了适应电动汽车的发展,解决电动汽车无法直接使用真空助力器的问题,本课题开发了一款电动主缸控制器,考虑到排气工况和主缸泄漏等故障工况导致电机过热损坏的问题... 详细信息

随着“碳中和”目标的不断推进,电动化已成为汽车产业发展的重要趋势。为了适应电动汽车的发展,解决电动汽车无法直接使用真空助力器的问题,本课题开发了一款电动主缸控制器,考虑到排气工况和主缸泄漏等故障工况导致电机过热损坏的问题,设计了基于电机温升模型的过热保护功能,设计了下线检测（EOL）系统进行控制器的下线检测。通过与电动主缸的匹配,结合控制器的设计要求,进行控制器的软硬件设计,硬件包括电机和微控制单元选型、内部电路和电磁兼容性设计;软件包括制定电机启停控制策略、单一失效状态下的故障诊断逻辑和电机过热保护策略。考虑到电机温升模型耦合程度高且非线性的特点,使用传统的试验方法极大的增加了工作量和试验周期。本文提出一种有限元仿真与数据统计建模技术相结合的全域电机温升建模方法。为减少试验工作量开展电机温度场有限元仿真,构建电机三维模型,分析与计算电机铁芯损耗和绕组铜损等发热源,根据传热学、流体力学等理论基础,设定求解域的初始值和边界条件,求解温度场等效导热与传热系数,建立电机有限元温度场模型。进行电机内部温度场仿真分析和不同负载工况的试验验证,结果表明电机温度场模型与电机热传递实际情况相符且同一试验点的试验值与仿真值绝对误差不超过4℃,验证了电机有限元温度场模型的合理性。为缩短建模周期开展电机温度场模型的仿真试验设计和数据统计建模,通过分析采用空间填充设计方法进行试验设计,选取合适的设计因素及试验点数量,采用有限元仿真得到温升数据集。分析数据统计建模技术,选用高斯过程回归模型对有限元仿真获得的试验数据进行数据统计建模,选择合适的核函数通过训练得到全域电机温升模型,使用测试集验证模型的泛化性能及拟合能力,结果表明模型的泛化能力强且拟合精度高。采用此方法建立全域温升模型缩短试验周期为原周期的1/14。导入全域温升输入得到全域温升输出,制成温度查询表进行电机过热保护。搭建下线检测系统和试验台,通过下线检测系统对控制器的各内部电路的硬件装配和功能进行检测,通过台架试验完成控制器控制策略、故障诊断功能、电机温升预测和过热保护功的验证,结果表明开发的控制器能够实现各项功能要求。

关键词：电动主缸直流电机温升模型有限元法高斯过程回归