基于动态分频段FRA法的自耦变压器绕组轴向移位故障诊断

针对传统的频率响应分析(FRA)法无法识别自耦变压器绕组常见轴向移位故障的问题,提出基于动态分频段的FRA法:首先,搭建自耦变压器轴向移位故障模拟平台,获取不同轴向移位故障下绕组频响数据;其次,将幅频特性曲线波峰点与相频特性曲线C-L过零点频率相同的点作为预备分频点,同时将频响数据动态划分为多个频段,并绘制分频段极坐标图;然后,提取极坐标图的4个灰度梯度共生矩阵纹理特征和对应的归一化特征参数;最后,通过图形与特征的变化规律分析自耦变压器绕组的状态。试验验证结果表明:采用基于动态分频段的FRA法,生成的极坐标图数据点重叠情况得到改善,有利于图形分析和特征提取;不同绕组发生轴向移位故障时,各频段极坐标图变化趋势明显;同一绕组发生不同程度轴向故障时,极坐标图随故障程度增加差异呈变大的趋势;采用基于动态分频段的FRA法能准确区分自耦变压器轴向移位的故障绕组与故障程度,并能为自耦变压器现场故障诊断提供参考。     

基于传递函数分析的高速铁路自耦变压器绕组轴向移位故障诊断研究

高速铁路自耦变压器绕组移位故障将极大地影响牵引供电系统安全性,频率响应法是目前检测变压器绕组是否发生变形或移位的有效方法。为提升高速铁路自耦变压器分裂式绕组轴向移位故障诊断的准确性,基于绕组仿真和试验频率响应曲线,综合考虑频率响应幅频和相频曲线,结合快速松弛矢量匹配算法计算得到系统传递函数表达式,求解得到正常和故障情况下传递函数系数序列的Kendall Rank相关系数,并通过量化Kendall Rank相关系数,提出了一种分裂式绕组移位故障诊断方法。结果表明:所提出的相关系数能够有效反映绕组的移位程度,并通过实测案例验证了所提方法的有效性。     

频变特性下自耦变压器绕组FRA建模研究

以1台含梯级叠铁心自耦变压器的分裂式绕组为研究对象,通过数值计算和均质化建模获得频变下含梯级叠铁心的导磁特性;然后,运用有限元软件计算绕组电感和电阻的频变特性;再以变压器绕组线饼为单元,在MATLAB中建立考虑频变特性的绕组状态空间方程的解析模型,计算正常及轴向移位故障下绕组的频率响应;最后,通过实验验证模型的正确性....     

基于振动模态的机车主变压器绕组稳定性研究

为进一步完善列车安全状况监测及故障预警技术研究,针对绕组轴向失稳现象提出一种基于绕组轴向振动模态的研究方法。该方法利用机车主变压器单铁芯柱绕组的轴向动态结构模型和绕组轴向电磁力与振动加速度的关系,通过提取和衡量变压器绕组振动加速度信号中周期信号幅值变化情况,研究绕组预紧力变化对其振动加速度的影响。通过ANSYS建立HXD1C型机车主变压器的三维动态模型,以油箱壁平板结构上靠近对应机车主变压器绕组中心点的油箱正面和背面对称位置作为机车主变压器油箱振动信号监测点,验证机车主变压器绕组压紧力的状况可以通过绕组振动加速度频率和幅值的变化来监测。     

城市轨道交通轨道电路基本参数的研究

针对上海轨道交通轨道电路基本参数研究现状,分析了城市轨道交通轨道电路的原理及传输特性。提出利用开路短路二电压法测算城市轨道交通轨道电路的基本参数。轨道交通整体道床或碎石道床的轨道电路,其钢轨电阻随频率的增大而增大,钢轨电感随频率的增大而减小,道床电阻随频率的增大而减小,轨间电容随频率的增加而减小。     

淤泥质粉质黏土温控动三轴试验

针对宁波市轨道交通2号线一期工程,利用温控动三轴试验系统,开展淤泥质粉质黏土的动力特性试验,研究温度、加载频率、动应力幅值对土体的累积塑性应变、动弹性模量、阻尼比和孔压等的影响。结果表明:淤泥质粉质黏土的动力特性发展规律受动应力幅值的影响很大,当动应力幅值接近临界动应力时,增大振动频率会降低临界动应力值;在相同应力水平下,淤泥质粉质黏土的强度随着温度的升高而增大,呈现热硬化趋势;在不同的动应力幅值、振动频率和温度下,淤泥质粉质黏土的动弹性模量和阻尼比随动应变的增大而减小,动应变随动应力比的增大而增大,近似呈线性增长。     

波数有限元法分析频率域内无砟轨道刚度的动力特性

对波数有限元方法进行验证后,结合高速铁路设计规范,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道的波数有限元模型,讨论轨道结构各部件弹性模量/刚度变化对轨道结构整体刚度的影响,进行轨道刚度对关键参数的敏感性分析,得到以下主要结论:无砟轨道刚度在低频段和高频段有不同的特征。在低频段(0~第三阶动刚度峰值频率),出现多个共振引起的波谷值和波峰值;在高频段(第三阶动刚度峰值频率~100 Hz),轨道刚度随着频率的增加而减小。轨道各部件中,扣件的刚度对轨道刚度的影响最明显,但其对轨道低频段内的共振频率影响不大;基床底层和地基弹性模量仅影响低频段的轨道刚度,共振频率和轨道静刚度随着弹性模量的增加而增大,最大轨道动刚度的变化不明显;基床表层和CA砂浆弹性模量对轨道刚度的影响较小。     

地铁荷载下隧道周围粉性土变形的影响因素

针对地铁循环荷载作用下饱和粉性土的变形特性,对上海地铁10号线国权路站附近的饱和粉性土进行GDS(Global Digital Systems)循环三轴试验。试验结果表明:动应力幅值和固结比一定,累积塑性应变随振动频率的增大而变小;固结比和振动频率一定时,累积塑性应变随动应力幅值的增大而增大;动应力幅值和振动频率一定时,累积塑性应变随固结比的增大而增大。通过正交表L_8(2~7)进行安排试验,同时借助编码技术对变量进行分析,得到隧道轴向变形的回归方程,并考虑动应力幅值、固结比和振动频率等因素对回归方程显著性和失拟性进行检验。研究结果表明:该方程是可信的,影响地铁隧道轴线变形的主要因素是动应力幅值,其次是频率和固结比。研究成果对地铁隧道设计具有参考价值。     

CRH2型高速动车组雷击短路车体过电压研究

雷击造成的高速列车车体过电压会使高速列车上的通信、监测、控制等弱电设备受到较大的电磁干扰,容易造成设备的逻辑混乱或者误动作。为研究高速列车雷击短路车体过电压,根据实际情况建立了雷电流流过动车组的等效电路模型,分析了改变车体接地电阻和接地电阻器并联电容时,雷击车体过电压波形和幅值的变化情况。研究结果表明:列车接地系统的接地电阻值较大是产生车体过电压的根本原因,通过减小接地系统阻抗或在接地电阻器并联电容,可有效减小车体过电压的幅值,在接地电阻器上并联电容后,车体过电压波形的波头时间增大,波形上升速率变缓,可以有效抑制过电压对动车组的冲击。     

基于声发射参数分析的红层泥岩高周循环加卸载损伤及变形特性

为研究不同应力上限及加载频率条件下软弱红层泥岩的损伤及变形特性,基于声发射损伤监测手段开展高周循环加卸载试验,系统分析应力上限与加载频率对红层泥岩损伤及裂纹扩展模式的影响。结果表明：当应力上限低于屈服临界动应力值时,泥岩经历先剪缩后缓慢剪胀的过程,岩样中微裂隙的发展与黏土矿物的膨胀逐渐占据主导地位;低频AE信号产生于静载阶段,而高频AE信号主要出现在循环加载阶段,且随加载频率的增大,超过300 kHz的超高频声AE信号占比逐渐增大;红层泥岩循环荷载下所产生的裂纹总体以张拉裂纹为主,但第I阶段剪切裂纹占比相对其他阶段较大,且随着动应力幅值减小或加载频率的增大,剪切裂纹所占比例减小;在裂隙自愈合效应下,泥岩中由动载引起的损伤裂隙会被逐渐修复,且随着放置时间的增加,声发射Kaiser效应逐渐减小甚至消失。     

考虑绕组间全电容参数的牵引变压器频率响应建模

短路故障是牵引供电系统最易遭受的故障之一,短路电流冲击极易导致牵引变压器绕组变形。频率响应分析法是目前诊断变压器绕组变形非常有效的方法之一,基于牵引变压器建立精准频率响应模型对绕组的故障诊断具有重大的参考意义。为此以一台QYS-R-(31500+25000)/220牵引变压器为研究对象,提出一种基于集总参数电路的考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型,结合数值公式法和有限元法,计算得到模型相关参数,最后通过状态空间方程,仿真得到变压器频响曲线。通过与实测曲线的对比,验证了考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型较传统模型准确度更高。     

基于有限元法的汽轮发电机转子绕组匝间短路时的电磁场分析

根据汽轮发电机发生转子匝间短路时其电磁特性和相关电气量的变化特征,采用有限元法对汽轮发电机转子匝间短路故障进行研究。运用有限元程序对汽轮发电机电磁场进行了仿真计算,得到了汽轮发电机正常情况下以及不同程度、不同位置转子绕组匝间短路时的电磁场分布图。对故障前后气隙磁密及谐波进行了比较分析,找出了故障特征,从而为进一步分析转子绕组匝间短路故障奠定了基础。     

变压器换位导线股间短路点的查找与排除

变压器线圈制造过程中经常出现换位(组合)导线有股间短路现象,如何查找短路点并且有效地排除故障显得很重要。本文介绍目前常用的几种短路点的查找和排除方法。     

ZPW-2000R型移频自动闭塞故障分析及处理

利用监测维护机以及轨道电路占用、空闲的数据标准,对ZPW-2000R移频自动闭塞故障进行分析、判断,并进行处理.简单介绍轨道电路占用故障时的处理流程.     

多相交流变频调速电机的研制

基于多相交流绕组理论,文章阐述了多相交流变频调速电机的构成原理和特点,进一步从企业自身产业发展的需求出发,着重开发多相交流变频调速电机电磁计算程序和相应的定子绕组设计方法。在研制成功的200 kW六相8极移30°交流变频调速电机的基础上,通过大量试验论证,证明采用本设计程序和铁路三相异步牵引电机的结构设计方法可系统地解决多相大功率交流变频调速电机的关键技术。     

横向磁场直线开关磁阻电机换相位置的间接检测方法

针对横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)的结构,利用各相绕组磁链在磁极中随位置不同而产生的差异,提出了一种TFLSRM换相位置间接检测方法。该方法只需在初级边附加一套具有独立磁路的三相检测绕组,即可获得各相换相位置参考点,并能克服电机启动前各检测绕组磁链恒定不变而无法确定上升区与下降区的不足。结果表明,所提方法可方便地实现对TFLSRM换相位置的检测。     

脉冲电压在JD116型变频牵引电机绕组中分布的仿真研究

建立了变频电机单相绕组的等效电路模型,通过MATLAB/Simulink平台进行等效电路模拟仿真,研究了上升沿时间、电感和电容等参数对JD116型牵引电机定子绕组电压分布的影响。     

缺陷对变频牵引电机定子绕组绝缘的影响

变频调速系统引起了牵引电机定子绕组匝间电压分布不均。针对变频牵引电机的绝缘结构,采用有限元方法,仿真了定子绕组的电场分布特性。仿真结果表明,定子绕组首匝承受的电场强度最大,且匝间绝缘含有气隙或金属时,会不同程度地增大场强,降低绝缘介质的起始放电电压。该结果为变频牵引电机定子绕组的绝缘设汁提供了理论依据。     

牵引电压损失与电力系统短路容量关系的研究

从分析高速客运专线牵引负荷特点入手,结合京津城际工程具体实践,分析了从高速牵引负荷引起的电压损失与系统短路容量的关系、电力系统的电压损失与系统短路容量的关系、高速牵引负荷引起的初步电压不平衡与系统短路容量的关系,得出电力系统短路容量与客运专线牵引变压器的电压损失无关、与电力系统电压损失成反比、与电压不平衡值成反比,从理论和远期规划上提出电力系统短路容量应满足4000MVA以上.     

高压不对称脉冲轨道电路分线采集设备设计

随着高压不对称脉冲轨道电路的发展,迫切需要能够采集脉冲信号的轨道电路监测设备。基于TMS320VC33-120处理器,提出一种适用于高压不对称脉冲轨道电路的分线采集器。从硬件方案与软件设计两方面,详细介绍该设备的设计原理。测试结果表明,该设备能同时实现对高压不对称轨道电路送端、受端移频信号电压、载频、低频以及脉冲信号信息的采集,采集精度等各项指标基本符合要求。