检索结果-内蒙古大学图书馆

电测与仪表 2018年第B08期55卷 32-36,41页

作者：袁燕岭李凯特董杰高俊福李世松赵伟国网唐山供电公司唐山063000 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为解决扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场难以计算的问题,文中提出了一种扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场的等效计算方法。依据等效原理,采用两个对称线电流,模拟单相电流在扇形截面芯线中的分布;根据安培环路定理,确定单相电流对扇... 详细信息

为解决扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场难以计算的问题,文中提出了一种扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场的等效计算方法。依据等效原理,采用两个对称线电流,模拟单相电流在扇形截面芯线中的分布;根据安培环路定理,确定单相电流对扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场的贡献;利用局部坐标和向量合成法,确定了扇形芯线截面三芯电力电缆表面的磁感应强度,建立了扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场与三相电流之间的物理数学模型,给出了用于计算扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场的解析表达式。电磁场有限元仿真试验和等效模型计算的结果表明,所建立的等效模型具有满足需求的准确性,对扇形芯线截面三芯电力电缆表面磁场的计算具有指导价值。

关键词：扇形芯线截面三芯电力电缆磁场计算等效模型电磁场有限元仿真电流测量

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一种测定三芯电力电缆内各相芯线位置的方法

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电测与仪表 2018年第24期55卷 1-5,10页

作者：袁燕岭李凯特董杰高俊福李世松赵伟国网唐山供电公司河北唐山063000 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为解决三芯电力电缆质量检验过程中内部各相芯线位置难以测定的问题,提出了一种测定三芯电力电缆内各相芯线位置的方法。具体地,通过在三芯电力电缆外表面轴向横截面对称地安装2个磁传感器,在给该电缆内某单相芯线施加电流激励后,用磁... 详细信息

为解决三芯电力电缆质量检验过程中内部各相芯线位置难以测定的问题,提出了一种测定三芯电力电缆内各相芯线位置的方法。具体地,通过在三芯电力电缆外表面轴向横截面对称地安装2个磁传感器,在给该电缆内某单相芯线施加电流激励后,用磁传感器测量所在位置处磁感应强度的切向分量;根据2个磁传感器的测得量值,利用安培环路定理以及该单相芯线中心位置与磁传感器位置之间的几何关系,求解该单相芯线中心到三芯电力电缆中心的距离,以及该单相芯线中心和三芯电力电缆中心的连线与y轴之间的夹角,即可求解出该单相芯线的位置;通过给三相芯线分别施加电流激励,便可分别测得三相芯线的位置,从而实现对三芯电力电缆内各相芯线位置的测定。电磁场有限元仿真试验和解析模型计算的结果表明,此方法准确性高,对三芯电力电缆生产工艺水平提高和质量检验具有指导价值。

关键词：三芯电力电缆质量检验磁场计算电磁场有限元仿真磁传感器

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电能替代技术应用的商业模式

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中国电力 2018年第9期51卷 135-142页

作者：郭炳庆沈瑜钟鸣岳园园黄伟中国电力科学研究院有限公司北京100192 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

实施电能替代是形成清洁、安全、智能的新型能源消费方式的重要途径,合理的商业模式可有效推动电能替代技术的应用和推广。梳理电能替代技术推广的影响因素、利益相关方、盈利模式和收入分配等方面;分析合同能源管理模式(EMC)、建设-移... 详细信息

实施电能替代是形成清洁、安全、智能的新型能源消费方式的重要途径,合理的商业模式可有效推动电能替代技术的应用和推广。梳理电能替代技术推广的影响因素、利益相关方、盈利模式和收入分配等方面;分析合同能源管理模式(EMC)、建设-移交模式(BT)、建设-经营-转让模式(BOT)、公私合营模式(PPP)等适用于电能替代技术应用和推广的多种典型商业模式;根据电能替代技术应用的发展阶段、电能替代项目特点选用合适的商业模式;最后以电动汽车的电能替代项目为例,详细分析和设计其商业模式。

关键词：电能替代商业模式 EMC BT BOT PPP

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用于等效测试大电流互感器抗干扰性能的非均匀缠绕线圈的设计方法

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高电压技术 2018年第6期44卷 2089-2096页

作者：高宇澄赵伟李凯特屈凯峰李鹤邵海明清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 北京云道智造科技有限公司北京100083 中国电力科学研究院有限公司武汉430074 中国计量科学研究院北京100029

为了更准确地验证非均绕等安匝法的物理原理,探索实施非均绕等安匝法的最佳技术路线,提出了非均绕等安匝法用非均匀缠绕线圈参数的优化设计方法。为此,首先完善了表征干扰磁场的解析模型,并利用铁芯汇集系数修正了干扰磁场的解析计算结... 详细信息

为了更准确地验证非均绕等安匝法的物理原理,探索实施非均绕等安匝法的最佳技术路线,提出了非均绕等安匝法用非均匀缠绕线圈参数的优化设计方法。为此,首先完善了表征干扰磁场的解析模型,并利用铁芯汇集系数修正了干扰磁场的解析计算结果;基于大量的数值仿真试验结果,推导出了适用于大电流互感器的铁芯汇集系数经验公式;进而依据表征线圈泄漏磁场的解析式,提出了两种用于优化非均匀缠绕线圈参数的设计方法,即L2范数最小法和部分级数求和法。通过数值仿真,分析了基于这两种方法得到的线圈泄漏磁场与外电流产生的杂散磁场之间的误差,发现这两种方法可将两种干扰磁场之间的误差由之前的约20%降低到约1%;通过物理试验,验证了该非均匀缠绕线圈参数优化设计有关结论的正确性。

关键词：大电流互感器线圈泄漏磁场非均绕等安匝法电磁屏蔽电磁场数值计算

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交流高压熔断器线状熔体温度特性分析

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高压电器 2018年第9期54卷 92-96页

作者：雷璟刘东霖杨翠茹王文轩林一峰林春耀杨颖广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

文中针对交流高压熔断器建立了一种计算线状熔体温度随电流变化的数学模型,能够较为精确地计算熔体在低电流倍数下的温度情况。通过建立三维热电耦合模型,利用Ansys对熔体进行仿真,并与熔体实际温度状况和熔断时间进行比对,结果表明该... 详细信息

文中针对交流高压熔断器建立了一种计算线状熔体温度随电流变化的数学模型,能够较为精确地计算熔体在低电流倍数下的温度情况。通过建立三维热电耦合模型,利用Ansys对熔体进行仿真,并与熔体实际温度状况和熔断时间进行比对,结果表明该模型具有较好的精确度。利用该模型和方法对熔断器进行设计可以极大的提高设计的准确性,为实际工程应用提供便利。

关键词：熔断器线状熔体数学模型 Ansys 温度场

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环保型高压直流电缆绝缘材料研究进展

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高电压技术 2017年第2期43卷 337-343页

作者：何金良彭琳周垚清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室

随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电... 详细信息

随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电缆绝缘材料显得尤为必要。为促进环保型直流电缆绝缘材料的研究和开发,对环保型直流电缆绝缘材料的发展现状和关键技术进行了系统评述。总结了目前常见的几种聚烯烃类环保型直流电缆绝缘材料的研究进展和聚烯烃材料的3种改性方法:共混改性、纳米改性和化学接枝改性,对比了环保型直流电缆绝缘材料和传统交联聚乙烯相比的优势。可以看出,以热塑性聚烯烃,特别是聚丙烯为基体的环保型直流电缆绝缘材料展现出了很好的应用前景,可以有效提高直流电缆的工作温度,简化加工工艺。环保型直流电缆绝缘材料开发过程中更应注重材料在高温下的性能,以发挥其优势从而提高直流电缆的运行温度,同时应该同步开展环保型直流电缆绝缘材料的老化研究。

关键词：高压直流电缆环保绝缘材料聚烯烃纳米电介质空间电荷

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非线性电导材料应力锥改善电缆终端电场强度分布

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高电压技术 2017年第2期43卷 398-404页

作者：胡军赵孝磊杨霄何金良清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室

在电力系统中,预制橡胶应力锥是高压电缆终端的关键组成部分,它的特性决定了高压电缆运行的安全性。为此,通过建立预制橡胶应力锥的有限元数值仿真模型,分析了110 kV电缆终端的电场强度分布情况,提出采用非线性电导复合材料来替换固定... 详细信息

在电力系统中,预制橡胶应力锥是高压电缆终端的关键组成部分,它的特性决定了高压电缆运行的安全性。为此,通过建立预制橡胶应力锥的有限元数值仿真模型,分析了110 kV电缆终端的电场强度分布情况,提出采用非线性电导复合材料来替换固定电导材料,实现材料性能参数与空间电场强度大小的自适应匹配,起到智能改善空间电场强度分布的作用。结合理论分析,进一步确定了非线性电导材料参数。不同材料应力锥终端电场强度分布的对比结果表明:若非线性区域出现时所需电场强度过大,则会造成应力锥锥面处的电场强度过大;若非线性区域出现时所需电场强度过小,则会造成三相交界点处电场强度过大。选取合适的非线性电导材料对于应力锥锥面和交界点处的电场强度具有均匀作用,对发展更高电压等级电缆具有促进作用。

关键词：电缆终端应力锥不均匀电场电场强度分布非线性电导有限元仿真

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采用镓离子掺杂的高通流容量氧化锌压敏电阻

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中国电机工程学报 2017年第24期37卷 7377-7383+7452页

作者：孟鹏飞胡军邬锦波何金良电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系)

ZnO压敏电阻是避雷器的核心器件,其性能决定高压设备的绝缘水平。该文研究了通过氧化镓掺杂来提高氧化锌压敏电阻的通流容量。为此,测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的I-V特性曲线。小电流区的测试结果表明,镓离子掺杂提高了... 详细信息

ZnO压敏电阻是避雷器的核心器件,其性能决定高压设备的绝缘水平。该文研究了通过氧化镓掺杂来提高氧化锌压敏电阻的通流容量。为此,测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的I-V特性曲线。小电流区的测试结果表明,镓离子掺杂提高了氧化锌压敏电阻的表面态密度以及氧化锌晶界层的势垒高度,从而使氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了抑制,进而提高了氧化锌避雷器的长期运行可靠性。大电流区的测试结果表明,镓离子的引入使得I-V曲线右移,因此氧化锌压敏电阻的非线性区得到了扩大,从而也显著提高了压敏电阻的通流能力。当掺杂的氧化镓摩尔分数为0.45%时可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻的泄漏电流0.96μA/cm;,非线性系数为85,残压比1.63,电压梯度达到434V/mm。此研究有助于提高以氧化锌压敏电阻为核心器件的避雷器的保护效果,实现深度限制电网过电压,改善电力系统的安全稳定性。

关键词：氧化锌压敏电阻电气性能晶界层掺杂

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深度限制特高压系统操作过电压对避雷器的要求

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高电压技术 2017年第12期43卷 4132-4138页

作者：邬锦波胡军孟鹏飞何金良清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室

为了更好地限制操作过电压,以淮南—皖南1 000 k V特高压工程为例,对两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置1台避雷器以及沿线布置多台避雷器等方式进行了电磁暂态计算,通过比较普通避雷器、高荷电率避雷器和低残压避雷... 详细信息

为了更好地限制操作过电压,以淮南—皖南1 000 k V特高压工程为例,对两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置1台避雷器以及沿线布置多台避雷器等方式进行了电磁暂态计算,通过比较普通避雷器、高荷电率避雷器和低残压避雷器的应用效果,提出了深度限制操作过电压对避雷器在残压、荷电率、工频过电压耐受能力和能量吸收能力等方面的相应技术要求,当使用1.4倍额定电压的低残压避雷器时,可将系统操作过电压降低到1.3;.4倍额定电压的水平;如能使用1.3倍额定电压的低残压避雷器,并沿线配置3台时,可将系统操作过电压降低到1.2;.3倍额定电压,实现深度抑制操作过电压的目的。

关键词：特高压系统避雷器过电压及其防护电磁暂态绝缘配置

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基于RB-IGBT的矩阵变换器中杂散电感的影响与优化

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清华大学学报（自然科学版） 2017年第11期57卷 1212-1219页

作者：张铁山蒋晓华清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

主电路杂散电感是影响矩阵变换器开关器件可靠运行和整体性能的重要因素。该文对基于逆阻型IGBT(RBIGBT)的矩阵变换器中杂散电感和吸收电容的影响进行分析,并由此研究主电路结构优化设计方法。首先分析了杂散电感及吸收电容对矩阵变换... 详细信息

主电路杂散电感是影响矩阵变换器开关器件可靠运行和整体性能的重要因素。该文对基于逆阻型IGBT(RBIGBT)的矩阵变换器中杂散电感和吸收电容的影响进行分析,并由此研究主电路结构优化设计方法。首先分析了杂散电感及吸收电容对矩阵变换器中双向开关器件关断暂态过程的影响,给出了吸收电容引起矩阵变换器波形畸变的原因。基于RB-IGBT行为模型的仿真结果表明,矩阵变换器主电路杂散电感及吸收电容对双向开关换流暂态各个阶段持续时间及尖峰电压的影响并不相同。然后提出一种减小换流回路杂散电感的主电路连线与器件布局优化设计方法,归纳分析了基本设计原则,并以此构建了基于RB-IGBT的矩阵变换器样机实验平台。该样机平台下的单管多脉冲测试实验结果表明,不同换流回路下的开关器件关断电压尖峰最大值为375V。通过对比主电路结构优化前后所测输出电流波形及谐波频谱可知,经过主电路结构优化设计后的样机平台在保证系统运行可靠的同时能获得更高的波形质量。

关键词：矩阵变换器逆阻型IGBT(RB-IGBT) 杂散电感优化设计

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