基于人工智能技术的变压器短期过载能力评估系统

介绍一个专用电力变压器在线监测评估系统。该系统建立了各种结构、不同冷却方式的电力变压器的特征参数库,分析了变压器内温度场分布的特点,各种变压器绕组热点计算模型,全面在线监测并建立变压器的运行参数历史资料库。应用人工神经网络进行数据处理,能够实时向调度人员提供变压器的短期过负荷能力。应急情况下,预测过负荷一定时间后变压器的绕组热点温度、设备安全及变压器的寿命损失等,为高峰过载调度决策提供科学的数据支持。     

考虑多因素的变压器过负荷性能评价模型

针对电网建设成本与高用电量需求的矛盾,以及变压器过负荷运行仅从热点温度建模、顶层油温模型考虑的现状,对影响过负荷性能的因素进行了研究,提出一种基于改进热点温度、设备故障率以及经济盈亏等多因素的变压器过负荷性能评价模型。基于修正热点温度约束及故障率约束生成满足安全性需求的过负荷运行预案;提出了概率损失概念,结合变压器经济盈亏性指标进行经济性评估;分析了变压器服役时间、计划运行时间等因素对短期过负荷运行的影响,得出了变压器过负荷性能综合评价及经济最优方案。研究结果表明,修正后的热点温度模型能更精确地表征变压器实际热点温度,多因素驱动的过负荷性能评价模型在短期停电检修场景下能给出运行综合工程决策,该决策对实际工况响应迅速,兼顾安全与经济性。     

提高500kV大型变压器过载能力的研究

为解决500 kV大型变压器过载能力制约电网变电容量的问题,从技术角度探讨了变压器的过载能力承受范围,开展了变压器的过载理论分析,提出了包括环境温度、起始负荷、过负荷倍数、油温及热点温度等参数形成的核算边界条件,按照过载能力的核算模型校核变压器本体的过负荷能力,以尽可能释放其过载能力。研究结果表明:500 kV大容量变压器可按照环境温度35℃、起始负荷100%、过载倍数1.8倍、控制变压器油温100℃和绕组热点温度150℃,历时20 m in过载的原则进行生产及运行。     

基于FBG测温与热路模型的绕组热点温度研究*

为了早期发现油浸式电力变压器长期运行时可能存在的异常温升,需对其热点温度进行监测与判断。利用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术的绝缘性与耐高压特性,对变压器绕组与变压器油的温度进行监测。结合热电类比法建立变压器绕组与变压器油之间换热的热路模型,对变压器绕组热点位置及其温度进行分析。结果表明,变压器额定功率工作条件下,绕组热点位于距绕组底部45cm处,热点温度约为66.8℃;而工作在1.3倍额定功率时,热点位于40~45 cm之间,热点温度约为71.5℃。     

端面密封温度分布热阻理论研究

提出了计算端面密封温度分布的热阻分析模型和计算方法,采用热网格的分析方法对密封流体及密封端面间的温度分布进行了研究.研究结果表明:提出的热阻模型分析理论及分析方法具有缩短计算时间、提高计算速度的优点,这不仅对端面密封温度场分布的研究具有指导意义,对其它温度场分布的研究亦具有重要的参考价值.     

温度变化下的伺服系统非线性摩擦建模

针对机械伺服系统因温度变化产生的非线性摩擦变化,提出了一种反映温度因素的摩擦建模方法来实现对伺服系统的摩擦补偿。首先,分析了温度和摩擦的关系,并结合修正黏性摩擦的LuGre模型,讨论了该模型各参数与温度之间的关系。利用单隐层BP神经网络描述了随温度变化的各个参数,并确定了神经网络的输入、输出以及传递函数。然后,通过神经网络训练获得神经网络参数,从而得到与温度相关的摩擦模型。最后,改变运行条件,验证了提出的模型对摩擦的估计能力。建立的摩擦模型在不同运行条件、不同温度状态下的最大相对估计偏差小于2.5%,表明其能很好地估计系统摩擦力矩,满足高精度摩擦补偿。     

智能变压器绕组热点温度监测仪

本文介绍了一种新型油浸式电力变压器绕组热点温度在线监测仪。该监测仪实时采集变压器负荷电流和变压器顶层和底层油温,依据国际电工技术委员会推荐的油浸式电力变压器绕组热点计算公式,实时监测绕组热点温度。文中介绍了监测仪的测量原理及硬件电路和软件流程,给出使用后的数据记录。结果表明,该监测仪的稳定性与精度均满足现场测试要求。     

变压器油温监测系统的设计构想

为了保证变压器连续安全稳定地工作,就必须确保变压器在一定温度下运行,而油温是变压器温度的一个重要指标,如果油温状况不能得到实时监控,变压器运行异常也就无法及时发现,因此实时监测油温是非常重要的。通过设计变压器油温监测系统,为判断变压器是否正常运行提供有力工具。     

光纤光栅变压器绕组温度在线监测技术

对电力变压器的绕组温度在线监测进行了研究与探讨,利用光纤光栅设计了温度传感器,基于体积相光栅和嵌入式微控制器STM32构建了变压器绕组温度在线监测系统.该系统具有测温精度高、易于组成传感器网路等特点.在试验中,引入二等标准水银温度计与构建的温度监测系统进行对比.试验结果表明,温度监测系统的温度测量具有良好的准确性和稳定性.传感器温度响应灵敏度为10.2 pm/C,系统稳定性优于0.1℃,为电力变压器的温度实时监测提供了一种新的可靠手段.     

单片机控制油浸式变压器在线温度监测系统

针对变压器监测系统在实时性、可靠性方面的要求以及油浸式变压器发生故障时会产生不同的热效应,从而产生相应位置的异常温升的问题,讨论了基于嵌入式技术的大型变压器温度监测和故障诊断系统,详细地介绍了基于单片机控制的油浸式变压器温度采集电路的硬件电路设计。实践结果证明,该系统具有实时性强、可靠性高、运行成本低等优点,对大型油浸式变压器运行状态的实时温度监测和故障诊断而言,具有较广阔的应用前景。     

Thermal constriction phenomenon in fretting: Theory and implications

Contact temperature in fretting has a significant effect on the process. Since direct temperature measurement is impossible, analytical models are required to estimate the friction-induced temperature rise for the optimization of the system performance. The objective of this work is to present models for the micro and macro thermal constriction phenomena in fretting. The effect of the process parameters is examined. The analysis showed that the contact temperature rise can be quite significant when the contact pressure-to-hardness ratio is high and when the material thermal conductivity is low. The paper is concluded with recommendations for future work.     

冷轧润滑过程中的轧制界面热效应研究

通常对冷轧过程的润滑进行分析时,不考虑热效应。但实际生产和实践中发现,当速度较大或者轧制变形量比较大时界面热效应不可忽略。采用综合考虑冷轧润滑过程中轧件表面热量的产生和传导关系,推导出轧件以及润滑膜的温升计算模型,并通过二辊轧制纯铝板的实验来进行验证和说明。结果表明:冷轧润滑过程中,轧件的温升随着轧制速度和压下率的增大而增大,压下率对轧件温升的影响大于轧制速度的影响;对轧件温升起主要作用的是塑性变形热,在轧制变形区内轧件的温度随着变形的增大而增大,并且在最大变形处附近轧件的温度达到最大;润滑膜的温升主要受到轧件表面温升的影响,润滑膜温度随着轧制压下率的增大而升高,当轧制压下率和轧制速度较小时,润滑膜的温度变化不是很明显。     

电子设备热分析技术研究

对电子设备热分析技术进行概述,包括热分析的意义、研究方法和求解思路。介绍了电子设备热分析工程应用中应注意的问题,并在实验室内针对典型的板级物理模型进行了热分析,取得了较高的分析精度。     

基于图像处理的蜡烛火焰温度仿真研究

按测温原理分类,温度测量方法分为接触式测温和非接触测温两大类。传统的热电偶,热电阻等测温方式只能测量某一时刻的温度。这种测温方法不具有实时性。基于辐射特性的光学测温法能够实现温度的实时测量,克服了传统测温不连续性的缺点。采用三色测温法建立仿真模型,实现蜡烛火焰温度的实时测量,获得蜡烛火焰视频图像中某一点的实时温度曲线。     

微型热敏剪应力传感器的温度补偿

微型热敏剪应力传感器在航空航天等领域有重要应用价值,然而基于热敏感原理的间接剪应力测量会引入流体环境温度的影响.结合热敏剪应力传感嚣的热交换模型,研究了流体环境温度变化的影响机理.分析了常用温度修正方法的应用局限性,设计了结合流体温度、从信号处理角度修正传感器输出的温度补偿方法,没有增加电路复杂程度,显著提高了测量精度.测试实验表明:当流体环境温度在10～20℃范围变化时,温度造成的输出信号偏移误差从原来的2％/℃降低到了0.5％/℃,证明了该方法的有效性.     

非标准环境温度下机床热误差测量结果修正方法研究

针对环境温度变化对同一台数控机床热误差测量结果造成的影响,提出一种采用被测量工件和测量工具的热膨胀差对热误差测量结果进行修正的方法,并运用该方法对滚珠丝杠热误差测量结果进行修正,实验修正结果证明了该方法的实用性。     

基于CNN-GRU组合神经网络的数控机床进给系统热误差研究

热变形引起的误差是影响数控机床精度的主要因素之一。为了减小热误差对数控机床精度的影响,提出一种基于CNN-GRU组合神经网络的热误差预测方法。通过热误差实验,采集螺旋曲面专用数控机床直线进给系统的温升数据和热误差数据;利用模糊C均值聚类和灰色关联度分析筛选进给系统温度敏感点;以温度敏感点的温升数据和进给系统热误差为数据样本,建立CNN-GRU热误差预测模型。为验证模型的准确性和实用性,与基于CNN-LSTM和基于LSTM的传统热误差预测模型进行预测对比分析,结果表明CNN-GRU模型预测结果的平均绝对误差、均方根误差和决定系数均优于CNN-LSTM模型和LSTM模型,具有较高的预测精度和鲁棒性。提供的热误差模型可为后续误差补偿奠定基础,为数控机床的热误差预测提供思路。     

某直升机齿轮传动系统的稳态热分析

以某直升机齿轮传动系统为研究对象,用热网络法建立了该传动系统的热平衡方程组;建立了热阻、功率损失、对流换的计算模型;用自行编制的热分析程序计算了给定工况下的功率损失,对流换热系数和稳态温度场,为该传动系统的瞬态热分析了初始条件。     

有源相控阵雷达阵面热变形预测建模理论

目前大部分研究均通过软件仿真的方法来预测有源相控阵雷达阵面热变形,但仿真结果与真实情况存在一定偏差,为此,提出了有源相控阵雷达热变形预测建模理论。通过实验测量得到阵面热变形和温度变化,依据模糊聚类结合灰色关联算法对温度测点进行优化,建立各方向热变形量的预测模型。实验结果表明：该模型具有较高的预测精度和稳健性,从而可实现阵面热变形的准确预测。     

炭/炭复合材料在空间光学遥感器热控制中的应用

提出在金属表面粘贴炭/炭复合材料来解决空间光学遥感器光机结构材料导热率低、温度梯度较大的问题.概述了炭/炭复合材料的基本特点并建立了钢板表面粘贴炭/炭复合材料的热传导数学模型.对钢板的裸板和单面分别贴0.5mm和2 mm复合材料的3种状态进行了理论分析与温度测试试验,获得了钢板在3种状态下的等效热导率.利用IDEAS-TMG有限元软件对模型进行了仿真分析并对钢板在上述3种状态下的传热性能进行了比较.对比结果显示,粘贴炭/炭复合材料能很好地改善钢板的传热性能.最后,将0.5 mm厚的炭/炭复合材料应用于低热导率的星敏感器安装支架(材料为TC4)的热控,并对星敏感器支架粘贴炭/炭复合材料前后两种情况进行了温度测试试验.试验结果显示,表面粘贴炭/炭复合材料后,星敏感器支架测点温差由28℃减小为5℃,提高了星敏感器支架温度均匀性,表明该措施对改善空间光学遥感器上低热导率结构件的温度梯度很有意义.