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同步发电机励磁变压器低压侧单相接地故障识别与定位方法

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 165-171页

作者：吴玉璋嵇兴康李华忠张琦雪李建春马启超徐金南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 浙江浙能电力股份有限公司浙江杭州311100

同步发电机励磁变压器低压侧未配置零序电压接地保护,当发生单相接地故障时会造成转子接地保护动作,从而误导故障排查方向。为实现励磁变低压侧单相接地故障准确识别与定位,利用叠加原理分析发生单相接地故障时转子对地电压的故障特征,... 详细信息

同步发电机励磁变压器低压侧未配置零序电压接地保护,当发生单相接地故障时会造成转子接地保护动作,从而误导故障排查方向。为实现励磁变低压侧单相接地故障准确识别与定位,利用叠加原理分析发生单相接地故障时转子对地电压的故障特征,提出当转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压之比超过判据门槛,且转子对地绝缘电阻值较低时,判定故障点在励磁变压器低压侧。进一步地,通过分析转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压的相位关系,实现励磁变压器低压侧接地故障相判别。通过仿真模型和动模实验验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：励磁变压器单相接地故障转子电压叠加原理故障特征故障识别

成品退火工艺对Zr-4合金管材显微组织和力学性能的影响

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金属热处理 2024年第4期49卷 95-103页

作者：渠静雯李博帅张海芹石明华陈秋羽李洁王曦西安西部新锆科技股份有限公司陕西西安710299

通过金相、室温拉伸、室温爆破、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)试验研究了不同成品退火工艺对Zr-4合金包壳管显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,在480~525℃的温度范围内,Zr-4合金管处于去应力再结晶的中间状态,并随退火温度的升... 详细信息

通过金相、室温拉伸、室温爆破、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)试验研究了不同成品退火工艺对Zr-4合金包壳管显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,在480~525℃的温度范围内,Zr-4合金管处于去应力再结晶的中间状态,并随退火温度的升高或退火时间的延长,轧制变形组织向基本再结晶组织转变,再结晶程度逐渐提高,最大晶粒尺寸呈增大趋势,平均晶粒尺寸变化规律不显著;不同退火工艺管材均析出密排六方结构的Zr(Fe,Cr)_(2)和立方结构的ZrFe_(2)两种第二相粒子,Zr(Fe,Cr)_(2)第二相粒子尺寸差异较大且数量占比大,ZrFe_(2)第二相粒子尺寸较小且数量占比小,第二相粒子尺寸随退火温度的升高或保温时间的延长逐渐增大,但第二相结构未发生变化;室温拉伸及爆破强度随退火温度的升高或保温时间的延长呈降低趋势,拉伸断后伸长率和爆破周向延伸率呈增大趋势,变化趋势随管材再结晶程度的不断提高而逐渐变缓,呈非线性变化。

关键词：成品退火 Zr-4合金管材显微组织力学性能第二相粒子

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金属罐体对真空灭弧室内部电场分布的影响

高电压技术 2024年第2期50卷 570-578页

作者：李烁修士新贾申利罗海洋田志强陈军平西安交通大学电气工程学院西安710049 成都旭光电子股份有限公司成都610500

利用真空开断技术以及环保气体绝缘技术开发罐式真空断路器是高压真空断路器的一个重要发展方向。为此,建立了126 kV单断口真空灭弧室以及罐式断路器的电场仿真模型,分别从触头表面电场分布、触头间隙有效击穿面积以及内部电场分布对称... 详细信息

利用真空开断技术以及环保气体绝缘技术开发罐式真空断路器是高压真空断路器的一个重要发展方向。为此,建立了126 kV单断口真空灭弧室以及罐式断路器的电场仿真模型,分别从触头表面电场分布、触头间隙有效击穿面积以及内部电场分布对称性三个方面,探究了布置在金属罐中的真空灭弧室内部电场的变化。结果表明,金属罐体引起真空灭弧室内部动、静两侧的电场分布不对称,出现高电位侧电场强度增大,而低电位侧电场强度减小的情况。针对这一情况,建立等效电路模型,从电路层面分析。结果表明,对地杂散电容增大引起了主屏蔽罩的电位降低。进一步地,通过将主屏蔽罩电位设置为一系列的固定值,研究了主屏蔽罩电位对于真空灭弧室内部电场分布的影响。当控制主屏蔽罩电位相同时,布置在金属罐中的真空灭弧室与单个真空灭弧室相比,两者内部电场分布基本一致,这为罐式断路器中的真空灭弧室内部电场的优化提供了参考。

关键词：高压真空灭弧室气体绝缘开关设备电场仿真等效电路主屏蔽罩电位

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绕线机驱动机构选型设计

中国机械 2024年第11期 3-10页

作者：汪孝行湖南科美达电气股份有限公司

为解决一超常规尺寸起重电磁铁之盘状扁平线圈的绕线设备需求，新设计制造一套专用绕线机。绕线机的核心部件是绕线驱动机构，其主要零部件包括电动机、离合制动器、减速器、开式传动齿轮副和工作台。设计工作的首要任务即是电动机、离... 详细信息

为解决一超常规尺寸起重电磁铁之盘状扁平线圈的绕线设备需求，新设计制造一套专用绕线机。绕线机的核心部件是绕线驱动机构，其主要零部件包括电动机、离合制动器、减速器、开式传动齿轮副和工作台。设计工作的首要任务即是电动机、离合制动器、减速器的参数计算，设计选型。通过结构方案设计、对比、定型，建立力学模型，计算出工作台不同工作时段的转速、力矩、功率。沿动力传递路线，结合机构各处传递效率，进一步计算出所需电动机的功率、力矩，然后利用实际工作时环境影响、工况因素进行电动机校核，再综合考虑机构的调速要求，最后选定电动机的种类、型号、规格。同理，计算传递路线上的离合制动器、减速器之的功率、力矩并进行相应校核，选择匹配的离合制动器和减速器种类、型号、规格。最终，完成绕线驱动机构主要零部件的设计选型。

关键词：电动机减速器转速力矩功率

铁心式双极纵磁触头纵向磁场测量及磁场饱和特性研究

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高压电器 2024年第9期60卷 206-211,220页

作者：王军刘绍勇赵启王子寒刘广义殷晓刚中国长江电力股份有限公司乌东德水电站昆明651500 中国西电电气股份有限公司西安710075 西安高压电器研究院股份有限公司西安710077

铁心式双极纵磁触头是高压真空灭弧室中常用的触头类型之一。为探究铁心式双极纵磁触头真空灭弧室燃弧过程中真空电弧不可控模式出现的成因,对铁心式双极纵磁触头的纵向磁场特性进行了实验与仿真研究。采用霍尔效应传感器阵列搭建了触... 详细信息

铁心式双极纵磁触头是高压真空灭弧室中常用的触头类型之一。为探究铁心式双极纵磁触头真空灭弧室燃弧过程中真空电弧不可控模式出现的成因,对铁心式双极纵磁触头的纵向磁场特性进行了实验与仿真研究。采用霍尔效应传感器阵列搭建了触头磁场测量平台,对1~15 kA下铁心式双极纵磁触头的纵向磁场分布进行了测量,基于实测结果验证了铁心式双极纵磁触头磁场仿真模型的准确性,并利用该仿真模型进一步仿真分析了1~40 kA电流下的触头磁场饱和特性及40 kA电流等级下燃弧过程中触头间纵向磁场的动态变化规律。结果显示,铁心式双极纵磁触头的纵向磁场在电流大于10 kA后开始呈现出显著的饱和趋势,由于磁场饱和现象的存在,大电流燃弧过程中触头磁场随时间的变化曲线在电流峰值附近将出现数毫秒的畸变。铁心式双极纵磁触头的纵向磁场饱和现象及纵向磁场随触头开距增大的衰减共同导致了该触头大电流燃弧过程中电流峰值附近真空电弧不可控模式的出现。文中的研究加深了对铁心式双极纵磁触头控弧过程的理解,并对该触头的设计具有指导价值。

关键词：真空灭弧室纵磁触头磁场测量磁场特性不可控电弧模式

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体近区故障开断性能研究

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高压电器 2024年第9期60卷 85-91页

作者：赵启刘绍勇罗金文王子寒王海斌殷晓刚中国西电电气股份有限公司西安710075 中国长江电力股份有限公司乌东德水电站昆明651500 西安高压电器研究院股份有限公司西安710077

六氟化硫(SF_(6))气体因其具有优良的绝缘与灭弧性能,现已广泛应用于电力设备中,但由于其具有强温室效应,随着全球变暖问题的日益严重,急需寻找能够替代SF_(6)的新型环保气体。其中,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)具有优异的绝缘性能,有良好... 详细信息

六氟化硫(SF_(6))气体因其具有优良的绝缘与灭弧性能,现已广泛应用于电力设备中,但由于其具有强温室效应,随着全球变暖问题的日益严重,急需寻找能够替代SF_(6)的新型环保气体。其中,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)具有优异的绝缘性能,有良好的工程应用前景,然而目前尚无针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体断路器的近区故障开断特性研究。文中针对126 k V/3 150 A/40 k A柱式C_(4)F_(7)N混合气体断路器的近区故障开断性能进行研究,对比了断路器充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体、CO_(2)/O_(2)混合气体和SF_(6)气体在不同电流过零时电流下降率(di/dt)下的近区故障开断性能。L90近区故障开断实验结果显示,在相同条件下SF_(6)气体表现出最佳的开断性能,能够在较宽的燃弧时间窗口内稳定开断实验电流。0.7 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体和CO_(2)/O_(2)混合气体在di/dt=12 A/μs条件下的开断表现与0.5 MPa的SF_(6)气体在di/dt=20 A/μs条件下的开断表现接近。基于实验结果提出了灭弧室结构的改进方案,并进行了实验验证文中的研究为C_(4)F_(7)N混合气体断路器的开发与设计提供了参考。

关键词： SF_(6)替代气体 C_(4)F_(7)N 混合气体近区故障开断性能

海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术优化与应用

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中国海上油气 2024年第1期36卷 125-133页

作者：孙林易飞任杨汪洋李少伟中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 西安通源石油科技股份有限公司陕西西安710065

海上油田中深井实施爆燃压裂技术将产生较高峰值压力,易造成施工管柱破坏、电缆断裂等安全问题,并存在作业时效及作业效果较差等难题。针对爆燃压裂难点,研发了低燃速、耐175℃高温、耐72 MPa高压爆燃压裂推进剂火药,可满足海上油田中... 详细信息

海上油田中深井实施爆燃压裂技术将产生较高峰值压力,易造成施工管柱破坏、电缆断裂等安全问题,并存在作业时效及作业效果较差等难题。针对爆燃压裂难点,研发了低燃速、耐175℃高温、耐72 MPa高压爆燃压裂推进剂火药,可满足海上油田中深井高温高压储层要求;优化形成了中深井电缆传输爆燃压裂工艺,作业时效相对于油管传输爆燃压裂至少可提高8倍以上,同时能够有效保证每米储层火药质量,所采用的高强度电缆和电缆井口防喷器解决了系列安全风险问题。优化形成的海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术,在海上油田L-10a、X-B6井进行了现场试验,具有作业安全性高、时效快、效果好等优点,可为国内外类似中深井储层改造技术应用提供借鉴。

关键词：海上油田爆燃压裂电缆油管中深井

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基于CFD的管道漏损模拟检测与评估研究

水资源与水工程学报 2024年第2期35卷 122-129页

作者：陶怡严栋飞马玲娜杨会甲张建奇西安航天自动化股份有限公司陕西西安710065

为研究管道漏损对供水管道中水力要素变化的影响,基于计算流体动力学(CFD)方法模拟分析了有、无漏损点和不同漏损点尺寸下供水管道内部水流流动及流场变化过程。以1#管道模拟结果为例,t=4 s时,无漏损管道拟设漏损点附近流速为0.16 m/s,... 详细信息

为研究管道漏损对供水管道中水力要素变化的影响,基于计算流体动力学(CFD)方法模拟分析了有、无漏损点和不同漏损点尺寸下供水管道内部水流流动及流场变化过程。以1#管道模拟结果为例,t=4 s时,无漏损管道拟设漏损点附近流速为0.16 m/s,压力为0.015 kPa;漏损管道漏损点附近流速峰值为0.32 m/s,压力峰值为0.068 kPa。管道整体结果表明1,管道无泄漏时,拟设漏损点附近管段内压力和流速波动较小;因泄漏,漏损管道漏损点附近管段内压力和流速出现峰值,且由沿程变化曲线可得,漏损点下游管段内压力和流速大小明显低于无漏损管道。不同模拟条件下漏损点所在管道内流速和压力具有相似的数值变化规律,但压力比流速变化更剧烈。漏损点尺寸大小与管道内流速和压力的数值变化成反比。本研究对供水管道漏损监测方案制定及监测设备布局优化具有重要的参考价值。

关键词：计算流体动力学管道漏损压力流速监测数值模拟

具有带宽约束和不可靠通信信道的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H控制

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控制与决策 2024年

作者：闫晶晶张梦宇马运亮河南工业大学电气工程学院许继电气股份有限公司

本文研究具有不可靠通信信道和有限带宽约束的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H∞控制问题。为处理有限带宽约束，首先，基于驱动误差、辅助变量和切换时刻设计分布式混合事件/时间驱动机制以确定每个传感器节点的驱动时刻；其次，... 详细信息

本文研究具有不可靠通信信道和有限带宽约束的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H∞控制问题。为处理有限带宽约束，首先，基于驱动误差、辅助变量和切换时刻设计分布式混合事件/时间驱动机制以确定每个传感器节点的驱动时刻；其次，提出一种新的TOD（Try-once-discard）调度协议以保证在驱动时刻仅有唯一的传感器节点接入网络。此外，将不可靠通信信道导致的数据丢包现象建模为伯努利分布，基于驱动时刻的数据传输情况构建随机序列和调度矩阵序列，对数据接收情况进行建模。以此为基础，利用线性矩阵不等式（Linear matrix inequality,简称LMI）得到保证闭环Markov跳变系统在无扰动时随机稳定和有扰动时有限增益L2随机稳定的充分性条件，并给出反馈增益阵的设计方法。最后，通过实例仿真验证了所提结果的有效性。

关键词： Markov跳变系统混合事件/时间驱动控制带宽约束不可靠通信信道 H_∞性能线性矩阵不等式