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关键词： 位移传感器   并联谐振   测量电路   灵敏度   磁悬浮轴承  

摘要： 为了满足磁悬浮轴承面向更高精度的发展需求,提出基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器.通过增大谐振回路的等效电感变化率,提高传感器的灵敏度.分析传感器的工作原理.通过有限元仿真,研究传感器设计参数与灵敏度之间的关系.设计传感器的测量电路,结合有限元仿真和数值仿真,分析LC并联谐振对传感器灵敏度的影响.搭建实验台,对传感器的静态性能进行测试.结果表明,相对于传统的位移传感器,提出的传感器具有更高的灵敏度与更低的线性度.

关键词： 创新型系   系列演示实验   自制教具  

摘要： 文章以《闭合电路的欧姆定律》一课作为创新型实验教学改革对象,[1]采用系列演示实验层层递进的教学方法,以问题为导向,一步步引导学生思考,自制教具将实验现象、结论、规律结合融入到本节课的理论教学中。结合实验探究过程,通过观察物理现象,带领学生分析并一步步观察到实验现象背后的本质规律,引导学生自主思考并进行实验假设以及对于过程进行逻辑推理,欲培养一批具有科研创新思维、科学素养达标的中学生,以期探索具有物理学科特色的教学模式。

关键词： 可再生能源   频率响应   下垂控制   水风光互补系统   死区   水锤效应  

摘要： 为解决新能源并网后产生的频率问题,提出一种考虑水风光互补的调频策略。首先,建立含风、水、光、荷的简单系统数学模型;其次,结合水轮机、风电机组、光伏及其调频策略所对应的代数微分方程和基于直流潮流的系统网络方程,推导出负荷扰动时水轮机、风电机组、光伏并网节点频率响应的频域解析式;最后根据解析式分析调频死区和调频控制参数等对系统频率的影响,提出一种水风光互补系统联合调频方案。在仿真软件PSD-BPA中搭建四机系统及实际电网的仿真模型,对调频方案的有效性和可行性进行验证,多场景下仿真结果表明该方法可提高系统一次调频能力。

关键词： 10 kV电网   电压互感器   铁磁谐振   过电压   中性点接地  

摘要： 针对渤海某油田10 kV电网因一起海缆单相接地故障导致电压互感器C相严重烧毁的事件,对整个事件进行了梳理与还原,结合电压互感器检测试验获取到相关设备的数据,以此为基础对事件的原因进行详细分析,并提出相应的防范措施,以保障设备以及电网的安全稳定运行。

关键词： 干式变压器   电磁场   损耗   温度场   温升  

摘要： 根据干式变压器损耗和绝缘等级等要求,提出一种绕组各层匝数非均匀分布的新型37 kV环氧树脂干式变压器结构。该新型结构铁芯采用长圆形截面45°全斜五步进错位搭接结构;低压绕组共四层,内三层各一匝铜箔,第四层三匝铜箔;高压绕组共两层,每层12段。采用ANSYS Maxwell和ANSYS Fluent分别对干式变压器进行电磁场、温度场的仿真分析,得到干式变压器铁损曲线和温度分布云图。仿真结果表明干式变压器的空载损耗为4.5561kW,在室温、额定工况不开风机运行时温升为95K,以15%的过载系数在室温开风机运行时温升为87K,经验证该结构完全满足空载损耗8 000W和F级绝缘等级的要求。

关键词： 天然酯绝缘油   变压器   温度场   有限元数值计算  

摘要： 油浸式电力变压器是电网系统重要的电力设备之一,其冷却介质以绝缘油为主。目前,矿物绝缘油的应用较为广泛,但存在不易降解、泄漏后危害环境等缺点。天然酯作为一种新型变压器用绝缘油,能够避免上述问题,同时带来更为优异的电气性能,是一种更为理想的绝缘冷却介质。然而天然酯绝缘油与矿物绝缘油在机械特性及电气特性上存在较大差异,其对变压器结构设计及绕组散热的影响仍有待深入研究。文中以一台110 kV电压等级的天然酯绝缘油变压器为研究对象,基于有限元方法对变压器绕组的温度场分布进行计算。在此基础上进一步分析了天然酯与矿物油对变压器绕组散热的影响,为大容量天然酯绝缘油变压器的设计提供了有益的参考。

关键词： 太赫兹   超材料   滤波器   激光诱导石墨烯  

摘要： 设计并制备了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)的太赫兹超材料滤波器。首先,研究了不同激光加工参数下生成LIG的电学特性,然后通过太赫兹时域光谱仪测得滤波器的透射性能。当结构单元周期为500μm时,滤波器在0.55 THz处的透射率为74.2%。通过改变滤波器的结构周期,中心频率可增至0.65 THz。该滤波器同时具有振幅偏振相关特性,随着入射太赫兹波偏振方向与x轴夹角θ的增加,其透射率逐渐降低。LIG法制备简单、成本低廉,有望用于制备各种太赫兹超材料器件,在太赫兹传感、探测和通信等领域有着一定的应用前景。

关键词： 变压器   铁芯   磁致伸缩   振动信号   松动诊断  

摘要： 为了准确分析变压器铁芯磁致伸缩现象,建立了弹性力学与热力学耦合的铁芯振动理论模型,并基于奇异性分解理论提出了松动故障诊断方法。首先通过耦合弹性力学中的应变能和热力学中的弹性自由能,建立了表征变压器铁芯多频段的磁致伸缩振动数学模型;接着考虑了基于弹性力学的非线性力-磁耦合机制的影响,建立了振动多频段多物理场仿真模型,得到了铁芯0~1000 Hz的多频段振动特性;然后搭建了变压器铁芯磁致伸缩振动采集平台,对10 kV变压器铁芯进行了振动监测试验。试验结果表明,铁芯振动除100 Hz基频以外,还含有200~600 Hz的振动信号,A、B相的实测结果分别为0.009、0.023 m/s^(2),仿真结果分别为0.009、0.023 m/s^(2),仿真与试验一致,验证了仿真模型的正确性;之后建立了铁芯松动故障模型,得到部分与完全松动状态下的振动特性。最后,对获得的振动信号进行故障诊断,以铁芯正常、部分松动、完全松动的不同状态信号为基础,提出了基于奇异性分解理论的方法,计算的特征量分别为0.0524、0.2822、1.5059,说明随着松动程度的逐渐加剧,特征量逐渐增大,验证了诊断方法的准确性。

关键词： 风电功率   图数据结构   深度学习   时空特性   图卷积神经网络   注意力机制  

摘要： 为解决传统风电集群功率预测方法忽略了不同位置点气象关联特性及单场预测无法快速得到风电集群整体功率的问题,并充分考虑到风电集群耦合的复杂时空特性,提出一种融合注意力机制的时空图卷积神经网络的风电集群功率短期预测方法。首先,计算区域内风电场站历史功率之间的互信息,提取特征邻接矩阵,并结合影响集群功率的气象特征变量转化为气象图数据。其次,构建图卷积神经网络(GCN)模型,从非欧式空间提取气象图节点关联特征。并馈入融合注意力机制(AM)的门控循环单元网络(GRU)增强时序特征中关键信息对风电集群功率的贡献程度。最后,基于中国西部某省风电集群的实际运行数据,验证所提方法的先进性和适应性。

关键词： 电力变压器   局部放电   高阶累积量   虚拟阵列  

摘要： 变压器内部局部放电源的定位是电气设备绝缘领域所面临的技术难题。本文中作者研究了一种用于检测电力变压器局部放电的L字型超声阵列,传感器由7阵元L字形超声波传感器构成。通过高阶累积量的孔径扩展特性对L字型阵列进行虚拟扩展,使扩展后的阵列具有16阵元平面阵列的估计性能,提升了阵列的估计范围,降低了电路的复杂度,减少了硬件成本。通过试验验证了该算法具有与经典MUSIC算法4×4平面阵列DOA效果相当的估计效果,并在高斯色噪声的背景下对比了MUSIC-LIKE算法与MUSIC算法的估计效果,结果显示MUSIC-LIKE算法在相同条件下具有更好的估计精度,能够较好的抑制高斯色噪声干扰,更符合实际工程情况的应用。