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第一篇电气设计论文范文参考：基于气体分析的*_6电气设备潜伏性缺陷诊断技术研究及应用
*6电气组合电器设备(GIS)曾被认为是高绝缘性能和免维护的产品,然而在运行过程中仍然出现了一些绝缘故障问题.2011年,国家电网公司共发现组合电器缺陷2026间隔次,占总间隔数35340的5.73%,南方电网公司组合电器事故率也达到0.2次/(100间隔·,年),紧急重大缺陷率达1.58次/(100间隔·,年).根据广东电网公司的运行统计,解体后发现故障GIS主要存在悬浮金属碎屑,绝缘盆式绝缘子沿面放电,金属尖端放电等问题.
目前GIS的绝缘状况诊断方法主要有电气法和化学成分分析法.这些方法都存在缺陷,还不能对设备的放电类型和严重趋势进行有效诊断.经常出现发生了故障而检测设备无预警或检测设备发出了预警但解体后找不到故障点的问题.
本研究首先设计了一个小型的模拟试验平台,在其上设置不同的放电模型模拟GIS中可能出现的潜伏性放电缺陷,检测放电气体产物的变化规律.试验首次发现一种可用于诊断盆式绝缘子放电故障的分解气体CS2,试验也初步得到S02和S02F2的比值关系能够判断GIS设备的放电类型是属于电晕放电还是火花放电.为了进一步验证CS2、SO2和S02F2对GIS潜伏性缺陷的有效性和使得试验更加接近实际情况,接着在110kV实体GIS内试验,试验结果和小型模拟试验平台的结果一致：电晕放电下S02的含量高于S02F2的含量,火花放电下S02的含量小于802F2的含量,当火花放电在环氧树脂绝缘表面发生时,还会产生C82.为了从理论的角度验证和完善电气试验的结果,本论文采用量子化学的方法从微观角度对*6的分解与反应机理进行理论研究,明晰各关键分解产物的类型、生成途径和能量条件,为GIS潜伏性缺陷诊断提供理论依据.由于本论文基于化学分析方法,考虑到现有的*6分解气体的检测精度较低,且不同气体之间的化学反应易发生干扰,部分产物尚未能检测,因此研究前期还探索和明确了一种有效的*6分解产物分析方法.
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基于电气试验结果、量子化学计算和现场运行数据,本文提出了一套完整的GIS潜伏性缺陷诊断方法.该方法选用CS2、CF4、SO2和S02F2作为GIS潜伏性缺陷的特征气体.当检测到S02和802F2的增量大于0时,可判断设备内部存在着放电缺陷.进一步检测若发现C82或CF4的增量,则认为设备内部的环氧树脂绝缘介质发生了沿面放电；反之,则放电与环氧树脂绝缘介质无关,此时若S02的增速大于SO2F2的增长速率,则认为设备内部的放电类型为火花放电为主；若S02的增长速率小于SO2F2的增长速率,则认为设备内部的放电类型为电晕放电为主.特征气体的持续增长表明潜伏性缺陷正在进一步发展.
该方法已经推广运用至生产实际,有效性得到了验证.
第二篇电气设计论文样文：本质安全型开关电源基础理论与应用研究
基于数字矿山和感知矿山的实际需要,以及矿山物联网技术的发展,井下检测监控设备如本安型传感器、本安控制器等的数量大大增加,加大了对大功率本安电源的需求.因此,论文对本安型开关电源的基础理论进行研究,在此基础上提出了提高本安电源功率的方法,对大功率本安电源的设计与研究具有重要理论意义及实用价值.
随着对本安电路的研究深入,新的研究对象与内容不断出现,为理顺其与原有系统的关系,融入原有系统的概念体系,论文针对本安防爆系统的结构体系在原有基础上进行了重新整理,由此引出一次本安电源、二次本安电源、前端保护模式、后端保护模式以及火花放电的自然放电模式和截止放电模式等概念,并对其结构、特性、等方面进行了详细的说明与探讨.
建立了LC型和CL型复合电路自然放电模式时在开路与短路两种状态下的数学模型,并研究了不同电气参数下的火花能量及功率的变化规律,结合仿真得出：在振荡及非振荡情况下,增大电感量,火花电流、火花功率及火花能量都有所减小,并且延迟了火花电流达到峰值的时间,有利于提高安全性能,且大电感非振荡情况较振荡情况更有利于安全性能.另外,还分析了EC电路的火花放电特性,研究电源电势对火花放电的影响,并根据能量等效原则将其等效变换为一简单电容电路,便于应用现有的火花点燃曲线进行非爆炸性评价.
基于数理推导的方法建立了电容电路及CL复合电路火花放电数学模型,研究截止放电模式下本质安全开关电路火花放电机理及规律,定量分析截止时间等电气参数对本安电路安全性能的影响.研究发现截止放电模式与自然放电模式在火花放电规律方面有显著的差异：对于电容电路,在自然放电模式下,火花能量最终达到稳态,稳态时火花放电能量与电容值的大小成正比；而在截止放电模式下,火花能量与电容值的大小近似成指数变化.随电容量趋于无穷大,火花放电能量趋向于一个稳态值.对于CL复合电路,在自然放电模式下,增加电感值,火花功率上升到最大值的时间延长,同时最大值减小,火花能量最终达到稳态,稳态时火花能量与电感量无关.而在截止放电模式下,增加电感值,火花功率最大值的时间不变,但最大值减小,火花能量随着电感值的增大而单调减小.最后采用实验验证的方式对本安特性分析研究的结论进行验证.
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通过分析影响火花放电能量的因素,提出了提高本安电源容量的方法,通过提高开关频率、缩短截止时间、采用虚拟软开关等方法提高本安电源功率.并将此方法应用到实际本安电源设计中,现已通过中煤科工集团上海研究院检测中心的认证.
设计了一款适用于大功率本安电源的截流自恢复保护电路结构及实现方法,并选取反激式三电平拓扑研制了本安型开关电源样机,通过仿真及实验分析,该电源的各项指标均达到设计要求.
第三篇电气设计论文范文模板：配电楼—电气设备系统的地震反应及减震控制研究
随着国民经济的快速发展,人类的用电需求越来越大,而作为电力网络重要组成部分的变电站配电楼系统,在整个电网中起到了枢纽的作用,是保障电网安全运行的关键环节.国内外众多破坏性地震实例表明,强烈地震对配电楼系统的破坏会引发整个电力系统的破坏,从而导致严重的次生灾害和惨重的经济损失,对国计民生和经济建设影响极大.近些年来,世界各国都加强了对电力系统地震灾害的研究工作,但对配电楼系统的地震反应研究尚欠深入,诸多问题亟待解决.
本文首次考虑主体结构-电气设备相互作用,对我国变电站配电楼系统的地震反应进行了深入系统的研究,分析了配电楼系统的动力特性,研究了单向、多维地震动以及近断层地震动影响等不同类型地震动输入情况下配电楼系统的地震反应,进而采用隔震技术进行了配电楼系统的减震控制研究,根据分析结果对现行《建筑抗震设计规范》和《电力设施抗震设计规范》相关条文提出了完善建议.主要研究内容如下:
针对国内电力行业常用的两种配电楼系统,建立了考虑主体结构-电气设备相互作用的三维动力分析模型.根据主体结构型式和电气设备摆放特点分析了配电楼系统的动力特性,考察了电气设备与结构楼层质量比等因素对系统自振周期的影响,并与传统结构设计方法所得结果进行对比,得到了配电楼系统的动力特性规律.
筛选出Ⅰ～Ⅳ类场地共10条有代表性的实震记录作为地震动输入,采用时程分析法研究了地震动单向、多维输入情况下配电楼系统弹性及弹塑性阶段的地震反应.通过对框架柱底部剪力、柱顶水平位移、柱顶水平加速度以及电气设备水平加速度等地震反应结果的分析,进行了主体结构层间位移角限值及电气设备动力放大系数的修正.
首次研究了建造于近断层处配电楼系统的抗震性能,选取了100条近断层地震记录作为地震动输入,对配电楼系统主体结构和电气设备的地震反应及破坏特征进行了分析,结果表明近断层处配电楼系统的地震破坏更大.
为了确保配电楼系统的正常使用,采用基础隔震技术对配电楼系统开展了减震控制研究,分析了基础隔震配电楼系统主体结构和电气设备的地震反应.结果表明,采用基础隔震措施能够有效地减小配电楼和电气设备的地震反应,从而为同类生命线工程应用隔震技术提供了重要的借鉴和参考价值.
第四篇电气设计论文范例：基于小波分析及数据融合的电气火灾预报系统及应用研究
火推动了人类社会的文明进步,而火灾却给人类带来了巨大的危害.随着现代社会经济的快速发展以及工业的不断繁荣,各种电气化产品的层出不穷,给火灾的发生提供了更大的可能性.多年来电气火灾的数量一直呈现居高不下的局面,而且损失惨重的重特大火灾往往也由电气火灾造成.传统的火灾预报由于探测技术、信号处理方法和理论研究的局限性,在电气火灾监测过程中时常会出现误报及漏报.
论文深入分析了电气火灾形成机理,在分析出电弧（电火花）和高温为电气火灾火源的根本形式的基础上,通过大量实验,深入研究了不同负载形式下的交流故障电弧燃烧时的电弧电压、电流波形特性后发现,交流电弧在燃烧过程中有潜在着的“零休现象”.故障电弧的“零休现象”特性,给故障电弧的检测拓宽了思路.提出了利用故障电弧检测与分析监测及预报电气火灾的方法.
运用小波函数对故障电弧电流信号进行了小波奇异性分析.构造了正交二次样条小波为小波函数,利用多孔算法的二进小波变换实现了快速小波变换算法.故障电弧周期零休现象这一特征信息用小波分析时表现为周期性的奇异点,因此提出了周期性奇异点检测故障电弧的新算法,并分析了该故障电弧检测算法的可行性和有效性.
在检测故障电弧发生的基础上,对电气火灾早期现场的主要特征信号进行了多参数实时监测,运用多信息融合技术完成了对所探测的电气火灾特征信息的融合,实现了电气火灾的准确辨识.设计了基于故障电弧的信息融合的三层模型,并运用我国标准火数据以及典型干扰数据进行了实验仿真,仿真结果表明,该融合模型能够很好地完成电气火灾的快速准确预报,有效地避免了电气火灾的误报和漏报.
采用集散控制方法,完成了基于故障电弧和多信息融合的电气火灾预报系统的系统设计.整个系统分为上下位机,下位机又分为主机和从机.下位机主要完成信号的采集、预处理以及传输,其中的主机可完成一定的信号处理与判断；上位机主要完成各种信号处理算法的实现、存储以及监控系统画面的实现.所研发的“电气火灾预报系统”经过了反复试验、调试并在多家应用单位进行了推广使用,较好地实现了电气火灾的预防.
论文在电气火灾预报方面进行了一定的研究工作,取得了一定的进展,但是,电气火灾仍然有许多值得研究的热点,例如,在故障电弧进一步与电气火灾其他参量的融合方面、电气火灾融合模型结构的优化方面、采用新型探测技术和探测器扩展现有系统的能力方面、其它领域的新技术（如激光图像粒径分群、激光前向/后向散射的应用）引发电气火灾探测技术的新途径方面以及电气火灾监测技术在与自动化、现代通讯技术、智能大厦技术的进一步结合使得电气火灾探测系统更趋于自动化、开放性和模块化等方面还会有更进一步的发展.
第五篇电气设计论文范文格式：基于*_6衍生物的电气设备故障诊断与预警研究
电力系统要求对系统各个环节可测可控,以便及时发现系统内的问题,并迅速采取应对措施,保证电力网络安全稳定.我国现有的高压输电网络中已大量配置*6电气设备.并且十二五期间,我国坚强智能电网中高压输电网络的建设也将大量使用*6电气设备.这些设备一旦发生故障,将严重威胁电力网络的安全与稳定.因此*6电气设备工作状态的检测技术是当今人们研究的一个热门问题.
*6电气设备优异的性能取决于它采用*6气体作为绝缘介质.当设备内*6气体的状态发生变化时,则可能影响到电气设备的工作状态.大量研究表明,当电气设备内部发生不同故障行为时,设备内*6气体将会分解出不同的衍生物.这意味着可以通过分析*6气体的衍生物组成来判断设备内发生过的故障行为.这种诊断方式带来的好处便是无需对设备进行解体便能发现设备内部发生过的故障行为,能很好的判断电气设备的工作状态,对制定设备检修维护策略提供很好的数据参考,缩短检修周期,保证电力系统正常不间断供电.
基于*.衍生物分布情况的电气设备故障诊断与预警方法的研究主要包含以下几个内容：*6电气设备内放电行为与*6衍生物形成之间的关系的研究；*6电气设备中绝缘气体的光谱谱图获取,以及谱图数据的自动提取方法研究；数据的降维处理方法研究；故障诊断与预警模型的建立.
*6电气设备内放电行为与*6衍生物形成之间的关系是本文提出的故障诊断与预警模型的基础.理清二者之间的关系需进行大量的实验与验证工作,前人在该领域已经做了较多的工作,本文对这些研究工作进行了整理.然后与广西电力科学研究院合作,针对整理出的结果中存在疑问或者研究尚未涉及的地方设计了相应的实验,采用实验的方式来找到它们之间的关系.最终,本文形成了一个初步的二者之间的关系.为了验证这个关系表的有效性,本文采用整理好的关系对某一故障电气设备内的绝缘气体红外光谱谱图进行了分析.分析结果与实际情况基本相符.
本文主要采用红外光谱法获取绝缘气体内*6衍生物的组成情况.实验过程中也适当采用气相色谱技术辅助分析.红外光谱技术是本研究选择的主要的衍生物分析方法,为了从谱图中快速得到分析结果,本文建立了基于小波变换理论的光谱谱图峰值提取算法.该算法将传统的峰值提取三步骤基线校正、谱线平滑、峰值提取融合为一步完成.
为了提取诊断与预警模型的输入特征值,需要对原始数据进行处理.由于纳入考虑范围的衍生物种类多达13种,故数据处理的主要目的是数据降维.在数据降维方面,本文首先采用主成分分析法和因子分析法对数据进行了降维处理,然后将二者的处理结果进行了比较,最后选择了主成分分析法进行数据降维处理.采用组成分分析法将原来13维数据降低到了6维.该6维信息包含了原始数据87.58%的信息.最后预测与诊断模型选择这6维数据矩阵作为特征值矩阵.
基于*6衍生物分析的*6电气设备故障诊断与预测方法的实现最终需要建立一个相应的模型.本文最初选择采用径向基神经网络理论和决策树理论来分别建立故障诊断与预警模型.仿真结果表明上述两种模型都具有较好的预测能力,但经过分析发现决策树模型在进行电弧放电故障识别时的准确率高于径向基神经网络模型.而在进行火花放电故障和电晕放电故障预测时,径向基神经网络模型表现出来的能力则更强.为了进一步提高预测模型的准确率,本文提出将基于径向基神经网络的预测模型和基于决策树理论的预测模型结合起来构成一个新的预测模型.在该模型中,对同一预测对象,若径向基预测模型与决策树预测模型的预测结果不同,则将该对象标记为拒识,由专家根据实际情况给出判断.加入拒识率可以降低模型在诊断过程中给出错误答案的概率,提高准确性.在本文给出的仿真结果中,当拒识率达到19.51%时,模型给出的诊断结果准确率达到100%.
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