电工技术学报杂志

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电工技术学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Transactions of China Electrotechnical Society

  • 11-2188/TM 国内刊号
  • 1000-6753 国际刊号
  • 3.2 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
电工技术学报是中国电工技术学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1986年创刊,目前已被上海图书馆馆藏、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。电工技术学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:大容量电力电子装置技术与应用专题、电工理论、电机及其系统、电力电子、高电压与放电

电工技术学报 2012年第10期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论
外界磁场对两种YBCO超导带材临界电流及n值影响分析1-5

摘要:为掌握钇钡铜氧(YBCO)高温超导带材在不同种类和大小的外界磁场环境下的基本特性,针对AMSC和Superpower制备的两种不同的YBCO超导带材(超导带材Ⅰ和Ⅱ)在不同磁场强度及角度下的Ic及n值进行实验测量和计算,分析了外界磁场变化对Ic及n值的影响。采用在液氮环境下改变超导带材的外界磁感应强度及角度(0~0.9T,0~90°),在交直流背景磁场下,应用直流超导电源给超导带材加载流并测量带材两端的电压,获得两种YBCO高温超导带材的Ic(1μV/cm)及n值(0.1~1.5μV/cm)。由实验结果可知,虽然两种超导带材的Ic及n值都随外界磁场强度的增大而减小,但是无论是在直流背景磁场还是在交流背景磁场下,带材表面与磁场的夹角对超导带材Ⅰ特性的影响要小于超导带材Ⅱ,超导带材Ⅰ的稳定性要好于超导带材Ⅱ。

基于移相直通控制策略的IPT系统输出功率调节6-12

摘要:提出移相直通控制策略解决π形谐振感应电能传输系统在结构参数与输入电压一定的情形下难于调节系统的输出功率问题,通过调节系统逆变环节的桥臂直通时间,从而完成对输出功率的有效调节,使得系统具有较宽的功率输出调节范围。基于系统谐振回路模型分析和稳态数学模型分析,推导出单边桥臂直通占空比,即移相角,与系统输出功率的呈指数上升函数关系。通过构建仿真和实验平台,结果验证了移相直通控制策略的有效性。

电工技术学报杂志高电压与绝缘技术
局部放电下微水对SF_6分解组分的形成及其影响规律13-19

摘要:H2O是影响SF6在局部放电下形成最终分解组分、组分含量及其产气速率等的重要因素之一,其影响机理及规律尚不完全清楚。本文利用研制的SF6局部放电分解试验平台,对不同H2O含量下SF6气体进行了48h局部放电分解试验,利用气相色谱检测得到了不同H2O含量的SF6在PD作用下所生成的各特征组分含量,并最终得到H2O对分解特性的影响规律。研究发现:H2O含量的增加会抑制CF4的生成,CO2的生成量高于CF4,对SO2F2和SOF2的生成均有先促进后抑制的作用,且对SOF2的促进和抑制作用都强于SO2F2;当H2O含量较低时,随局部放电时间延长,SO2F2与SOF2的浓度比即(SO2F2)/(SOF2)逐渐减小,当H2O含量较高时,随局部放电时间的增加该比值逐渐增加。因此,利用SF6放电分解特征组分来诊断设备故障时必须考虑H2O的影响。

绝缘纸板的老化对其爬电性能的影响20-25

摘要:为研究绝缘纸板老化对其爬电性能的影响,采用加速热老化的方法制备了不同老化程度的绝缘纸板,利用球-板和针-板电极模型,观察了不同老化程度绝缘纸板的爬电过程,测量了爬电起始电压、熄灭电压、"白斑"发展速度、爬电耐受时间及击穿通道长度,分析了纸板层间的微观结构。研究结果表明:老化对绝缘纸板的爬电起始电压没有明显影响,但会导致纸板爬电熄灭电压的降低;老化绝缘纸板中爬电的发展速度快于未老化纸板,击穿通道的长度长于未老化纸板;老化会显著降低纸板层间方向的爬电性能,其原因在于老化纸板纤维层间结合度的下降及纤维层间孔洞数量和体积的增加。

智能循环电流融冰方法及其临界融冰电流研究26-34

摘要:提出了对分裂导线子导线进行分组并将输电线路总负荷电流循环通流至各子导线组以实现输电线路融冰的智能循环电流融冰方法。通过对雨凇覆冰过程中临界融冰时导线及其表面冰层的热平衡分析,建立了智能循环电流融冰方法的临界融冰电流计算模型,在人工气候室进行了实验验证,建立了有限元仿真模型,三者的结果吻合,分析了临界融冰电流的影响因素,计算了近年来严重覆冰灾害气象条件下的临界融冰电流并与经济电流密度对应的电流进行比较。结果表明:在同等条件下,智能循环电流融冰方法所需的临界融冰电流小于直流短路融冰的临界电流;临界融冰电流与覆冰厚度、环境温度和风速有关,在环境参数一定时覆冰厚度对临界融冰电流的影响趋势不明显;同一覆冰厚度下,环境温度越低临界融冰电流越大,风速越大临界融冰电流越大,且随着环境温度的降低和风速的增大临界融冰电流增长趋于缓慢;输电线路经济电流密度对应的电流高于严重覆冰灾害气象条件下的临界融冰电流并有足够的裕度,因此智能循环电流融冰方法在融冰电流的选择上是可行的。

基于流体力学的不同型式绝缘子覆冰增长过程分析35-43

摘要:为研究绝缘子覆冰过程动力学特性,基于拉格朗日法,通过求解复合绝缘子和空气动力型绝缘子外部气流的三维RANS控制方程和离散水滴控制方程,得到两种绝缘子外部的连续相流场和水滴运动轨迹;通过人工覆冰增长试验,对数值计算结果进行了验证。研究结果表明:典型雨凇覆冰气象条件下,复合绝缘子迎风面和背风面的流场区别很大,背风侧流速极低,绕流和旋涡回流现象不明显;复合绝缘子覆冰主要存在于迎风面,背风面覆冰极少且无冰棱存在;空气动力型绝缘子背风侧流场流速仍较高,且旋涡回流现象明显,来流能很好地绕过钢帽到达绝缘子背风侧;空气动力型绝缘子迎风侧和背风侧的覆冰形态和增长差异不大;冰棱的出现进一步阻挡了来流并使流场湍动幅度增大。大风速下(>15m/s),绝缘子迎风面将形成冰柱面,绝缘子结构型式对覆冰形态影响减小。

UHV输电暂态信号的动力学分析新方法44-51

摘要:特高压交流输电线路故障的正确识别与快速切除对于保障整个系统的安全、稳定和可靠运行具有重要意义。通过PSCAD-EMTDC仿真,在比较不同故障类型下故障相、非故障相最大过电流大小的基础上,本文从动力学角度分析了故障信号混沌特征的变化规律。利用Duffing混沌系统对于环境噪声具有较好的抗干扰性的特点,以检测到的故障信号作为该系统的摄动输入,得到了不同故障类型下的相轨迹图,再利用小波边缘检测技术提取到了各相图中的故障指纹信息。最后对某750kV输电线路的故障信号进行了识别,结果表明,该系统具有较好的故障识别能力,验证了该方法的正确性。

变压器油纸绝缘热老化过程中铜类产物生成规律及其危害52-59

摘要:变压器内部铜材料受腐蚀而引起变压器故障的现象日渐受到国内外研究学者和工程人员的广泛关注。本文将国内变压器广泛使用的油纸绝缘材料(25#环烷基变压器油、25#石蜡基油、纤维素绝缘纸)和电工用铜组成含铜与不含铜油纸绝缘试品,开展了不同组合油纸绝缘试品的热老化特性研究,运用X射线光电子能谱(XPS)表征了绝缘纸表面沉积产物的存在形态,分析了绝缘油中和绝缘纸表面铜类产物含量的变化规律,并通过原子力显微镜(AFM)研究了铜类产物对绝缘纸表面粗糙度的影响。结果表明:油中铜类产物的存在加速了绝缘油的老化,降低了绝缘油的击穿电压;绝缘油中溶解的铜类产物含量随老化时间呈现先增大后减小的趋势;绝缘油中未出现油泥前,25#环烷基变压器油中溶解的铜类产物含量低于老化同期的25#石蜡基油;铜类产物会向绝缘纸表面沉积,离铜片最近的绝缘纸表面沉积的铜类产物含量最大;XPS结果表明在绝缘纸表面沉积了铜和氧化铜;铜类产物的存在增大了绝缘纸表面粗糙度。

电工技术学报杂志电机与电器
双馈式变速恒频风力发电机的空载及负载并网策略60-67

摘要:双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定向矢量控制下的两种并网策略,给出了两种策略下的转子电流控制模型,并设计了不依赖于发电机参数的u-ω型磁链观测器,实现了变速情况下DFVSCF风力发电机的安全并网。最后进行了实验研究,证明了两种并网策略的正确性及有效性。

盲源分离技术在振动法检测变压器故障中的应用68-78

摘要:变压器油箱表面的振动信号可以反映其内部绕组与铁心的健康状况,具有良好的应用前景。但在油箱表面测得的信号都是绕组和铁心振动信号的混合,且两者相关程度很高,难以用普通分离算法进行分离,不利于分别对绕组及铁心的故障进行诊断。鉴于此,本文提出一种基于子空间独立分量分离法(SDICA)的变压器绕组和铁心振动信号盲源分离方法。首先,对基于SDICA算法的盲源分离方法进行了说明,利用所构建的仿真信号对该算法进行了验证,并与普通盲源分离算法—快速独立分量分离(fastICA)算法的分离结果进行了对比,证实了SDICA算法适用于变压器振动信号的分离;然后,运用SDICA算法对测得的一台试验变压器的振动信号进行了分离,并探讨了测量位置、电压等级以及负载大小对分离结果的影响;最后,将SDICA盲源分离算法在一台现场实际运行的、有一定故障隐患的变压器中进行应用,成功分离出了绕组和铁心振动信号,且绕组信号中包含有丰富的振动故障特征,与该变压器实际的运行情况相符合。本文提出的盲源分离算法可根据在油箱表面测得的多路振动信号直接分离出绕组和铁心振动信号,这对于振动法在变压器绕组及铁心故障诊断中的推广应用具有重要意义。

两种风力机动态模拟方法的比较79-85

摘要:风力机模拟系统(WTS)为实验室内开展风力发电系统的各项技术研究提供了设备基础。分析了风力机气动特性,指出常规的风力机静态模拟方法会改变对象的频域模型,无法真实模拟风力机的动态特性,阐明了采用动态模拟的必要性。目前,常用的风力机动态模拟方法需要对转速直接求导,会影响系统的稳定性。为了克服该问题,需要对相关的滤波环节进行深入分析和精心设计,但工作量大、难度高、通用性差。为此,进一步探讨了一种基于转速控制的风力机动态模拟方法,消除了常用WTS中的微分环节,可显著提高了系统的整体性能。文章详细地分析了两种动态模拟方法的基本原理及可行性,并进行了实验验证和比较研究。

普吉变电站超导电力设备运行分析86-90

摘要:云南普吉变电站运行着中国首条实用化的超导电缆和目前世界上容量最大的超导限流器,挂网运行分别已经达8年和4年,积累了丰富的运行数据和经验。超导电缆多年的运行证明,其本体的直流电阻、绝缘等电气参数比较稳定,冷却系统运行基本稳定,各项非电气参数中除个别值与最初设定的有所不同外,其他均按最初的设计值长期运行。超导限流器为开式制冷,系统运行参数和液氮消耗等与设计一致。超导电力设备由于低温冷却系统的存在以及还处于研究示范阶段,故障率略高。检修维护经验证明,冷却系统的可靠性和系统设计的优化是决定超导电力设备可靠性的两个主要方面。本文对这两套超导电力设备的运行、试验和维护等数据进行的统计和分析,为后续超导电力设备的研发和应用提供了较好的借鉴参考意义。

可编程电网故障模拟电源的设计91-97

摘要:当前国际风电界相继提出各种风电系统并网规范,要求并网风电机组在电网出现一定的电压跌落、不平衡、谐波畸变、频率漂移、相角跳变等故障情况下仍能与电网保持连接而不解列。为了研究和测试风电机组的故障穿越运行能力,需要设计各种特殊的试验电源装置以模拟各类电网故障。本文就此提出了一种新型可编程电网故障模拟电源的设计方案,能够较为完整地模拟风电并网规范中要求的各类电网故障。实验结果表明该装置操作简单、灵活可靠,故障种类齐全,故障参数柔性可调,且拓展性强,可作为风电机组及其他电力电子设备出厂性能考核的重要测试装置。

一种基于时域的欠定盲源分离方法98-105

摘要:提出一种基于时域的欠定盲源分离方法,该方法首先根据非平稳信号的特性,采用一种基于差分峰度的欠定盲抽取算法逐次分离欠定下的非平稳信号,然后利用二阶统计量的抽取算法分离剩余的源信号。仿真实验结果表明了该方法不仅能同时分离服从超高斯分布和亚高斯分布的源信号,且它比其他传统的方法具有更优越的估计性能。

定子分割式轴向磁通切换混合励磁同步电机三维有限元分析与实验研究106-113

摘要:提出一种定子分割式轴向磁通切换型混合励磁同步电机,分析电机的工作机理和电磁特性,制作样机进行实验验证。基于三维有限元方法,建立了电机的有限元分析模型,获得了电枢绕组磁链、空载电动势及绕组电感等电磁特性;分析了不同励磁电流下的气隙磁场分布和调磁特性;根据理论分析结果试制了一台样机,测试了电机的空载电动势和调磁特性等。分析结果表明:通过调节励磁电流,线圈磁通变化明显,调磁效果较好;实验结果验证了理论分析的正确性。

变频器驱动下组合转子电机运行性能114-119

摘要:用小信号模型分析4极组合转子同步电机变频器供电开环空载起动发生振荡的原因,指出电机振荡是由于电磁阻尼系数出现负值,通过在转子轴上附加机械惯性阻尼器来增大系统的阻尼系数,提高电机的抗干扰能力,理论分析结果表明合适的惯性阻尼器的粘性阻尼系数和惯量盘惯量增强了系统的负载能力。实验结果证明加机械惯性阻尼的组合转子电机的变频起动性能有了明显改善,电机的负载能力有了显著提高,与理论分析一致。研究表明,在转子轴上附加合适的惯性阻尼器改善电机的运行性能是有效可行的。

转子绕组短路故障时发电机转子不平衡电磁力分析120-127

摘要:转子绕组短路是发电机常见的电气故障之一,将导致转子振动,危及电机和系统的安全。为了深入分析转子绕组短路故障引起转子振动的成因,提出了一种转子绕组短路故障时转子不平衡电磁力的磁动势叠加计算方法,同时改进了现有的等效磁通计算方法。然后以某火力发电厂QFR—400—2—20型发电机转子绕组短路故障为工程背景,分别利用等效磁通计算方法和磁动势叠加计算方法分析计算了不平衡电磁力,指出由于等效磁通计算方法没有考虑短路位置对不平衡电磁力的影响,当靠近转子横轴的槽绕组短路时,计算得到的不平衡电磁力大于利用磁动势叠加计算方法计算得到的不平衡电磁力。

电工技术学报杂志电力电子
基于六间隙棒电极结构的沿面击穿型触发真空开关的工作特点(英文)128-134

摘要:触发真空开关(TVS)是脉冲功率技术领域的关键器件之一。它具有很多优点,譬如宽的工作电压范围、大的通流能力、高的转移库伦量、灵活的触发系统、高的触发可靠性、快速介质恢复、长寿命、以及低噪音等。本文设计了一种基于六间隙棒电极结构的沿面击穿型触发真空开关,制作了触发源并搭建了TVS的实验平台。研究结果表明,TVS样品具有0.05~25kV的工作电压范围,工作电流峰值超过100kA,并且单次转移库伦量大于25C。TVS的总工作时延小于1.5μs,包括了800ns的触发脉冲等待时延和700ns的主间隙导通时延。最后,讨论了TVS的工作极性,理论与实验证明正极性工作方式更可靠,更具优势。