摘要：为了对电力电子牵引变压器300 k W功率单元中的中频变压器(HPMFT)进行优化设计,分析了大功率中频变压器绕组高频损耗、铁芯高频损耗以及漏感参数的计算方法。在此基础上,利用自由参数扫描法建立了其设计流程,依据综合评价系数选择了兼顾变压器损耗、漏感与质量的最优方案。按照最优方案制造了样机,并对其参数进行了测试。对比解析设计与实验测试结果可知,样机铜耗、铁耗、漏感与质量的误差分别为7.99%、12.75%、6.98%和2.21%,均在可接受范围内,验证了该设计方法的正确性与有效性。

摘要：为了对非正弦激励下中频变压器(MFT)的铁芯损耗进行准确的计算,对比了几种基于原始Steinmetz公式(OSE)的铁损计算修正方法。首先,从修正原理上对上述修正方法进行了对比分析;其次,针对典型的中频变压器端口电压方波波形,并参考三角波电压激励,推导了上述修正方法在这两种波形下的铁损计算式;然后通过搭建铁芯磁滞回线测量系统,对一纳米晶磁环铁芯在中频范围内的原始Steinmetz经验公式系数进行了拟合,并对比了铁芯方波与三角波激励下铁损密度实测值和各修正方法解析计算值。结果表明:Steinmetz波形系数公式(Wc SE)的误差最小,对纳米晶铁芯在中频非正弦激励下进行损耗计算,应用Wc SE最为准确。研究结果可为中频变压器在设计与优化阶段铁芯损耗的准确计算提供参考。

摘要：软件设计的质量是提高在线监测系统效果的主要手段之一,图形系统是整个软件系统的支持系统,因此提出了一套绝缘在线监测系统的设计框架,介绍了采用面向对象技术、图形数据库一体化思想和数据库管理思路,设计的图形系统已投入实际应用。

摘要：在线监测系统获得的大量信息若无有效的管理与组织方法将难以进行高层次的分析与诊断 ,为此介绍了能存储数据并有助于分析和决策的在线监测数据仓库的设计及多维数据集的创建 。

摘要：为在设计阶段对大功率中频变压器漏感值进行准确法估算,基于中频变压器一维等效模型,根据漏磁场分布特征,通过能量法进行了变压器漏感参数解析公式推导。在此基础上,根据理想漏磁场模型与实际的差异,修正了解析公式中绕组的电导率与漏磁场的计算高度。通过比较两台样机在50 Hz^10 k Hz频段下的漏感实测与计算结果,证实了对这2个参数同时进行校正,可使变压器漏感计算误差减小到5%以内,并进一步分析了仍然存在的误差产生的原因。通过样机1与样机2的漏感值对比,证明了绕组交叉换位技术可有效减小变压器漏感。

摘要：为控制动车组高压隔离开关用绝缘子及金具表面最大场强,运用有限元软件ANSYS分析了配置均压环前后动车组高压隔离开关电场分布情况。从控制场强最大值的角度给出了合理的均压环参数,并通过紫外成像仪观测高压隔离开关优化前后电晕放电的变化过程,得出以下结论:配置均压环后可有效改善绝缘子沿面电场分布,降低绝缘子及金具表面最大场强,有利于防止电晕放电,提高绝缘子运行的可靠性;改变均压环环径和安装高度可明显改善绝缘子及金具表面最大场强,管径主要影响均压环表面的最大场强;相同试验电压下,配置均压环后高压隔离开关电晕放电强度明显减弱。

摘要：脉冲高压下设备的局部放电检测是一种校验高压电气设备在冲击电压作用下绝缘性能与设备老化的有效方法,为能及时发现采用油纸绝缘方式的电气设备故障隐患而设计油纸绝缘局部放电检测系统。该研究搭建了基于固态开关的冲击电压源,较大抑制传统依靠球隙电弧开关的冲击源导通瞬间引起的强烈干扰,利用光电检测与试样接地线串接取样电阻的方法,检测油纸绝缘沿面放电信号。光电检测在试样高压端串入采样电阻,通过光学元件将采样电阻上的电流信号转换为光信号进行传输,降低空间电磁干扰的影响,最后通过光电转换装置实现电流信号的采集。试验结果表明:基于固态开关的冲击源干扰较低,稳定性强,接地线串接取样电阻方式在波前时间段内信号振荡剧烈,无法检测2μs内的局放信号,而光电检测方法可以更好的检测到波前时间段内的局部放电,干扰持续时间小于0.5μs。

摘要：分析了大功率中频变压器绕组高频损耗与铁心高频损耗的解析计算方法,建立了其优化设计流程。采用自由参数扫描法,对一台面向电力机车轻量化应用的300 k W中频变压器进行了优化设计。通过建立评价系数公式,最优方案兼顾了变压器的损耗与重量。利用电磁有限元仿真计算软件Ansoft Maxwell,分别在二维涡流场与瞬态场中,对其中6组设计方案的绕组损耗与铁心损耗进行了仿真验证。对比解析设计与有限元仿真计算结果,两者误差在可接受范围内,验证了优化设计方法的正确性与有效性。

摘要：变电站选址与定容优化规划属于大规模组合优化问题,基于云在定性概念描述与定量数值表示之间转换过程中的优良特性,借鉴遗传算法"优胜劣汰,适者生存"的进化思想,提出一种基于云理论的优化算法(cloud theory optimization algorithm,CTOA),并将其应用于电力系统配电网络变电站站址、站容的优化规划研究中。在该算法中,用云的期望代表父代个体的优良特征,用云的熵和超熵控制遗传和变异的程度,用正态云算子完成概念空间到数值空间的转换,产生种群,实现遗传操作。CTOA在定性知识的指导下能实现空间范围的自适应控制搜索,可以有效改善智能优化算法易陷入局部最优解和早熟收敛等问题。最后结合某装备制造基地变电站选址定容实例,分别采用改进自适应遗传算法(improved adaptive genetic algorithm,IAGA)、改进多组织粒子群优化算法(refined multi-team particle swarm optimization algorithm,RMPSO)和CTOA算法对其进行了优化规划研究。结果表明,CTOA在收敛时间,搜索精度性能指标方面优于IAGA、RMPSO算法,且该算法无需编码,操作流程简单,易于实现,能更好的满足配电网络中大规模变电站规划的需求。

摘要：近年来,高压直流输电发展迅速,而绝缘材料表面电荷积聚现象所带来的问题日益突出,严重制约了高压电气设备的进一步发展。通过平面指型电极充电的方式研究不均匀直流电场下材料表面电荷的积聚特点,针对环氧树脂、硅橡胶、有机玻璃、聚四氟乙烯四种电介质,考察材料的种类、电压作用时间及幅值变化对表面电荷积聚的影响。此外,对四种材料表面电荷的消散规律展开研究,分析电荷消散速率与积聚能力间的关联。结果表明:对于所用的平面指型电极,表面电荷表现为双极性积聚,阳极侧积聚正电荷、阴极侧积聚负电荷;在电极两侧,绝缘材料表面电荷的积聚能力有所不同。并发现,材料表面电荷消散速率较大时,其在接地侧电极附近的电荷积聚能力也较强。研究结果有助于对电气设备常面临的绝缘问题以及电气设备绝缘优化设计提供科学依据。