基于HHT的单次电弧辐射电磁噪声时频分析

滑动电接触故障下产生的电弧放电会辐射强烈的电磁噪声,针对电弧辐射电磁噪声时域信号持续时间短、突变快等特点,利用Hilbert-Huang变换(HHT)技术对辐射电磁噪声进行分析。用经验模态分解法(EMD)分解辐射电磁噪声并获得其固有模态函数(IMF)分量,选取与噪声信号相关性最高且方差贡献率最大的IMF并进行Hilbert变换,获得了不同实验条件下电弧辐射电磁噪声的瞬时频率。磁场噪声瞬时频率的均方根在60MHz附近,电场噪声瞬时频率的均方根在96~165MHz。随着接触电流、测量距离的增加,磁场噪声瞬时频率的均方根稍有增加,电场噪声瞬时频率的均方根明显减小。电场噪声的频率随时间的变化快于磁场噪声。     

基于瞬时无功功率理论的串联型故障电弧检测方法

针对三相用电系统中的串联型故障电弧,利用三相负载发生单相故障电弧时三相电流会出现不对称和高次谐波含量增加的特性,提出一种基于瞬时无功功率理论的串联型故障电弧快速检测方法。给出了瞬时无功功率理论提取三相电流各次谐波的计算过程,并提取了负载电流相邻两工频周期的基波和各次谐波正负序分量的幅值变化倍数作为特征属性,利用决策树构建了故障电弧判别规则,给出了判别逻辑图。经过验证,该方法能够快速、准确地检测出三相用电系统中的单相串联型故障电弧。     

高压直流输电接地极对埋地油气管道干扰规律研究

针对高压直流(HVDC)输电接地极对埋地油气金属管道产生感应电压,造成管体腐蚀及气液联动开关误动作的问题,利用ANSYS建立金属管道感应电位耦合仿真模型,分析了接地极到管道距离、土壤电阻率、防腐层电阻3个因素对管道干扰的影响,并自主研制了HVDC对金属管道感应电位在线状态监测系统.仿真和实验结果表明:土壤电阻率的增加使得干扰电位呈线性增大,干扰电位随管道防腐层电阻增大而呈指数增加,接地极与管道距离变大,干扰电位呈指数降低.系统的数据采集模块达到了对信号的测定兼具稳定性且高准确度的要求,通过实验进一步验证了仿真中得到的干扰规律.     

矿井主运输系统火灾预测的RS-SVM模型

为了更高效、准确地预测矿井主运输传送带火灾的发生,提出了一种基于粗糙集-支持向量机RS-SVM的煤矿火灾预测算法。利用RS理论对8个变量映射为粗集知识系统进行离散化处理以及属性约简,去除冗余信息,排除对于实验不必要的干扰,获得知识系统规则集;通过训练确定RS-SVM模型,再回判来验证此模型的准则性,最后对RS-SVM、贝叶斯、RBF-NN三种预测算法进行样本的预测分析,结果表明RS-SVM算法与其他两种算法相比有着明显的优势,在少样本时的预测准确性更高、速度快、抗扰性好、非线性能力强,现场实用性强,使用范围广,对于火灾的预测具有重要意义。     

降雨环境下弓网电弧动态特性研究

弓网电弧的危害严重阻碍了高速铁路的发展,恶劣的环境条件会促使弓网离线电弧频发,造成滑板和接触网导线磨耗加剧,受流质量下降。为提高高速铁路运行的安全性和稳定性,研究了降雨条件下弓网电弧运行动态特性。基于自制的弓网电弧实验系统,分别采集正常运行、小雨(降雨量30 g)及大雨(降雨量150 g)环境下电流电压波形,并利用高速摄像机拍摄弓网电弧图像。研究结果表明,工况条件一定时,降雨环境下弓网电弧被拉伸,呈现不规则状态,电弧面积和周长增大,且小雨环境下电弧周长和面积最大;降雨环境使电流纹波加重,零休时间变长,电弧尖峰电压增大,缩短了弓网电弧燃弧时间,提高了电弧发生率,其中小雨环境变化最为明显;降雨环境下电弧功率增大,电弧最小电阻值出现在电流峰值附近,且较无雨环境电弧最小电阻值增大。