SF6在微水微氧下放电分解机理的研究

从微观方面和能量角度,对在微水微氧作用下SF6放电分解的研究较少。故文中基于密度泛函理论,对在常温常压下含有微水微氧的SF6放电分解过程进行仿真研究。首先,对SF6分子及其主要放电分解产物进行模型构建,对SF6分子放电分解为低氟硫化物的反应进行仿真计算,得出反应前后的能量变化;其次,分析低氟硫化物与微水微氧的反应;最后,计算SF6放电分解主要产物的电离参数,比较产物的相关电离参数与SF6气体的差异。研究表明,在常温常压下SF6分解的低氟硫化物SF3·、SF4、SF5·与微水微氧反应,为SF6放电分解的主要途径;SF6放电分解产物的电离能量均大于11 eV,高于低温等离子体中多数电子的能量,具有较好的耐电强度,但大部分分子耐电强度和结构稳定性弱于SF6,由此GIS/GIL等气体绝缘设备中的SF6分解后整体绝缘性能弱于分解之前。     

无刷直流直线电机鲁棒定位控制研究

鲁棒L2控制是用一个结构和参数固定不变的控制器，保证在不确定性对系统影响最严重的情况下，也能满足性能要求，这是鲁棒L2控制的突出特点。由于无刷直流直线电机（BLDCLM）数学模型具有非线性的特点，因此，对直线电机有针对性的引入非线性控制可以抑制扰动和实现对输入指令的准确跟踪。本文提出针对具有变化负载和驱动增益变量的BLDCLM的定位控制，进行鲁棒L2控制器的设计，保证在出现时变参数不确定和外部干扰的情况下，使系统定位精确。文章对该系统的控制目标、控制方式进行了分析研究并得出在不同的负载条件下的阶跃响应和相应的电机速度和位移响应曲线。运用MATLAB／SIMULINK仿真，仿真结果证明了任何状态下系统都有最佳的动态响应。     

触头烧损对SF_6断路器介质恢复特性的影响

为研究126 kV SF6断路器在多次切合补偿设备过程中的介质恢复特性,根据电流较小时电离不充分的特点,建立了SF6双温度电弧等离子体模型并将它应用到气流场计算中。根据多次开断过程中静弧触头的实际烧损情况,建立了灭弧室内电场及气流场的数学模型。采用流注理论临界击穿判据计算开关的介质恢复特性曲线并分析触头烧损对其影响。在此基础上,考虑动弧触头对静弧触头的挤压磨损,通过对灭弧室进行3维电场分析,分析了不同烧损情况对电场分布的影响。研究结果表明:触头烧损对临界击穿电压的影响十分明显,当开距为67 mm时,烧损角θ=60°的临界击穿电压与无烧损情况相比降低了180%;随着θ增大,静弧触头表面的电场畸变愈加严重,当烧损角θ=80°时,静弧触头表面某点的电场强度是无烧损情况下的8.91倍。根据以上分析,提出了改善SF6断路器中触头烧损对介质恢复特性影响的方法。     

ICCG算法在SF_6罐式高压断路器三维电场有限元计算中的应用

分析了适用于大型稀疏矩阵求解的不完全乔列斯基分解的共轭梯度法ICCG ,对有限元代数方程ICCG指针的通用快速存取和寻址方法进行了研究 ,引入了新的数据结构 ,给出了基于剖分网格数据的通用快速存取和寻址方法 ,该方法可以快速有效地解决系数矩阵的寻址问题。采用等参元有限元法对罐式断路器断口间的三维电场进行了计算 ,在有限元方程大型稀疏矩阵的求解中采用了ICCG算法。     

SF6罐式高压断路器三维电场计算与分析

基于开发的三维有限元仿真软件计算了 SF6 罐式高压断路器灭弧室内的三维电场 ,得到灭弧室内的电场强度分布 ,发现喷口对灭弧室中电场分布的影响较大 ,它的存在使触头附近电场及其变化增大 ,触头间电场更不均匀     

GIS中金属氧化物避雷器对特快速暂态过电压的影响

气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)内部隔离开关切合空载短母线时产生的特快速暂态过电压(very fast transient over-voltage,VFTO)对电气设备构成严重的威胁。金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)作为GIS中重要的保护设备之一,目前在VFTO计算中普遍采用对地电容模型或者非线性电阻模型,这忽略了VFTO暂态特性对MOA晶界层极化过程的影响。为此,结合MOA阀片的微观结构,通过分析交变电场下电介质的极化特性及其电流响应,提出了MOA暂态电路模型。以国内某550kV变电站为背景,采用EMTP软件对GIS中的VFTO进行了计算,分析了不同MOA模型下VFTO的差异,研究了MOA对VFTO波形、幅值和波前陡度的影响。结果表明,MOA暂态模型能很好地反映MOA在VFTO作用下的极化现象;MOA对VFTO有一定的抑制作用,它能使VFTO波形衰减,在一定程度上降低VFTO的幅值,并减缓VFTO的波前陡度。     

特高压交流输电系统短路电流零点漂移影响因素分析及防治措施

在特高压输电系统中,当线路发生故障时,断路器动作会产生较高的瞬态过电压,其中直流分量部分可能会使故障电流出现零点漂移现象,使断路器灭弧室内燃弧时间延长,影响断路器的开断能力。为此,首先结合特高压示范工程,对影响零点漂移的因素进行了理论分析,并根据浙江北—上海西特高压输电线路,考虑断路器断开时的电弧模型,利用ATP/EMTP进行了仿真计算,得出:影响特高压零点漂移的因素有故障发生时刻、故障点的接地电阻大小、故障点的位置,以及负载电流的大小,其中负载电流的变化可能会引起长达2个周波以上较严重的零点漂移。最后总结出断路器串联50Ω的合闸电阻可有效减小短路电流首次过零时间。     

特高压交流输电线路潜供电弧的抑制措施

为限制潜供电流和恢复电压值从而使特高压输电线路发生瞬时性故障后单相自动重合闸能可靠重合,利用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP,计算了在加装快速接地开关（high speed grounding switch,HSGS）和中性点小电抗2种方式下浙北—上海特高压交流同塔双回输电线路产生的潜供电流和恢复电压,并对计算结果进行了分析。结果表明这2种方法都能有效抑制潜供电流和恢复电压,但加装快速接地开关（HSGS）多用于输电线路不完全换位且短输电线路;中性点小电抗适用于全线均匀换位运行方式的输电线路;中性点小电抗的最佳取值为500mH。     

252 kV SF6断路器灭弧室压力特性试验研究

SF6断路器内部机理的理论研究已相当深入,但多年来由于断路器灭弧室内部参数测量费用较高和试验周期较长,以及需要考虑测量方法对试验结果精确性的影响等,相应的试验验证工作却很少,理论工作缺乏指导。针对这一状况,该文对252 kV SF6断路器的灭弧室内空载压力特性进行测量,并在灭弧室内压力缸、动静弧触头以及喷口上游、喉部和下游埋设7支微型硅压阻式压力传感器,通过改变断路器的基压和速度特性等结构参数,实现多点、多位置的多次测量,取得完整的灭弧室内动态压力特性变化的试验数据;分析了灭弧室动态压力变化与开断时间的关系。试验结果符合断路器的开断规律。     

基于有限元方法的变压器绕组振动多物理场仿真研究

以一台S11-M-500/35型油浸式配电变压器为研究对象,建立了变压器电-磁-结构力场三维仿真模型。利用有限元法对模型进行了仿真计算,并将试验结果与计算结果进行了对比分析。