变压器多参量在线监测集成系统的开发和应用

基于即插即用思想研制了一套变压器多参量综合在线监测系统。该系统能够在统一的软硬件结构下动态添加删除监测对象和监测参量而无需对系统本身进行改动,方便地扩展为多个变电站、多台变压器的综合在线监测网络;能够实时监测变压器中性点局部放电、局部放电超高频信号、油色谱、铁芯接地电流和顶层油温等状态参量。应用该系统对330 kV变压器进行现场连续在线监测,数据显示局部放电和油色谱数据能够同时反映变压器内部局部放电变化,局部放电超高频对单次局部放电监测具有较高灵敏度,铁芯接地电流在正常范围内波动,顶层油温处于正常范围。表明该系统能够及时全面反映运行变压器绝缘状态。

变压器内单一局放PRPD谱图统计参量的主成分分析

设计了4类由变压器油纸绝缘缺陷引起的"单一局放模式"模型:气隙放电模型、针板放电模型、介质表面金属杂质放电模型、油隙放电模型。通过标准化试验方法得到了不同模型局部放电相位分布模式(phase resolved partial discharge,PRPD模式)的二维谱图,并对谱图进行分析得到25个局部放电统计参量。采用主成分分析对统计参量的有效性进行了分析,得到了25个统计参量对不同类型放电信息表达的新特征参量组,以及对不同放电类型识别的贡献率。

高校辅导员课程思政意识和能力提升研究

提升高校辅导员课程思政意识和能力,是推进课程思政建设的重要环节.高校辅导员要着力强化课程思政育人意识和课程思政育人能力.分析了提高辅导员课程思政意识和能力的意义,阐述了辅导员课程思政意识和能力的策略.

锂离子电池储能电站的热失控状态检测与安全防控技术研究进展

锂离子电池具有能量密度大、使用寿命长、工作温度范围宽、自放电小等优点,是中国电化学储能电站的主流电池技术。然而,在加热、过充等恶劣工况下,锂离子电池易发生热失控引发火灾甚至爆炸,因此其安全问题已逐渐成为锂离子电池储能电站建设及大规模应用的首要问题。该文系统分析了锂离子储能电池热失控的诱因、电池内部反应过程及外部特征参量的变化规律,重点总结了当前主要的电池热失控状态检测技术、智能诊断算法及储能电站安全防控技术,最后对储能电站热失控状态检测及安全防控技术进行了总结和展望。

形状记忆环氧材料漏电流抑制技术及耐辐照性能提升方法

针对航天器空间可展开结构用形状记忆聚合物材料在空间辐照环境中电荷输运性能发生变化时易产生漏电流,从而造成结构器件劣化、击穿,甚至影响航天器正常运行的问题,从高分子三维网状结构设计角度出发,提出一种形状记忆聚合物辐照感应漏电流抑制方法,实现了形状记忆聚合物的性能提升,能够指导空间可展开结构材料的选型和设计。基于常用的双酚A环氧树脂材料,通过引入不同官能度和配比的固化剂调控其高分子三维网状结构,获得了具有不同热力学性能的形状记忆环氧材料。采用X射线辐照感应电导率在线测试系统,表征不同体系环氧材料在不同辐照功率下的漏电流演变情况。研究结果表明:相较于固化剂官能度为5的形状记忆环氧材料体系,固化剂官能度为6环氧材料体系的X射线辐照感应电导率随固化剂配比变化的幅度减小了约50%,即选择官能度相对较高的固化剂体系环氧材料,能够构建更加致密的高分子三维网状结构,可获得更加稳定的热力学和X射线辐照感应电导性能,更有利于抑制辐照感应漏电流,从而增强了空间展开结构X射线辐照防护效果。

磷酸铁锂储能电池过充热失控的多参量特性分析及热失控抑制技术研究

方形铝壳磷酸铁锂电池在过充等条件下容易造成电池内短路,严重威胁储能电站的安全运行。该文搭建了电池过充热失控多参量特性原位测试平台,将电池放置在模组壳内部试验以模拟实际电池的静态封闭环境,采用设计的气体原位监测系统监测CO、CO_(2)、H_(2) 3种气体的体积分数,使用高温电阻应变片测量电池过充膨胀形变。研究了不同充电倍率、不同容量电池的过充热失控现象与电压、温度、产气、形变特征;针对电池热失控抑制问题,设计了基于热敏绝缘材料的自触发电池热失控抑制装置。结果表明:方形铝壳磷酸铁锂电池通常在防爆阀开启前数秒可以检测到少量CO和H_(2);电池中间首先出现膨胀形变,检测到形变至少比检测到气体早243 s,至少比电池短路提前248 s,表面形变可作为电池过充热失控预警的有效指标;设计的自触发电池热失控抑制装置可以将电池过充热失控最高温度从358.80℃降低到259.06℃,装置同时兼具体积小、成本低、无需供电且反应后不影响其他电池等优势,可有效实现储能电站的分布式热失控抑制。研究成果对磷酸铁锂储能电站安全预警具有重要意义。

气体绝缘系统中典型缺陷的超宽频带放电信号的分形分析

要提高气体绝缘系统(GIS)放电在线监测与诊断的准确性,需要研究其典型缺陷的超宽频带放电特征。但GIS中放电频率高、频带宽,基于IEC60270标准的常规低频局部放电统计分析方法难以对放电特征进行分析。文中提出应用基于小波提取技术的放电信号的分形分析方法,对GIS中典型缺陷放电的各频段信号进行分维数计算,用分维数来量化分析GIS中超宽频带局部放电的频谱特性,发现了 GIS中不同金属性表面缺陷的超宽频带放电分形特征的明显差异,对进一步将超宽频带放电检测技术用于GIS局部放电在线监测具有重要意义。

变电站电力设备绝缘综合在线监测系统的开发

变电站大型电力设备的可靠性水平对于保证电网的安全运行和提高供电质量极为重要,当设备发生故障导致大面积停电时会造成巨大的经济损失和社会影响。使用分立的在线监测系统来实现整个变电站的多设备在线监测,则存在系统构建功能的冗余,故对变电站关键电力设备绝缘进行综合在线监测意义重大。为此,介绍了基于NI-PXI测控总线的电力设备电气绝缘在线监测系统并描述了站内网络管理及站间通讯方案,基于NI Measure-ment Studio/NI-DAQ&VISA软件驱动数据采集卡和示波器进行信号采集,用于实现中低频和高频/超高频绝缘特征信号的检测。研究结果表明,变电站电力设备电气绝缘综合监测方案的设计与研究为实现电力设备状态监测专网专建及电力设备的安全运行提供了可靠保障。

IGBT灌封用苯基改性有机硅凝胶的耐热及介电性能研究

随着绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)向高电压、大功率化方向发展,其产生的热量和运行温度快速上升,致使其绝缘封装系统失效问题愈发突出。为满足IGBT日益严苛的工作环境,亟需研发一种高性能的有机硅灌封材料。该文通过化学合成制备苯基改性有机硅凝胶(phenyl modified silicone gel,PMSG),研究其耐热和介电性能。结果表明:PMSG失重5%的热失重温度为383℃,室温击穿场强可达32.62 kV/mm,比纯有机硅凝胶(pure silicone gel,PSG)提高17.42%,且150℃击穿场强相较于室温击穿场强仅下降25.38%,展现出更优良的高温耐电特性。同时,其相比于PSG具有更低的介电损耗。因此,PMSG作为IGBT封装材料时,整体性能更加优良。该研究将为IGBT封装用新型高性能绝缘材料的研制提供有效思路和理论基础。

基于小波提取的超宽频带局部放电信号分形分析

为了研究超宽频带局部放电信号在各个频段上的局部特征、发现特征频段 ,应用小波分析技术 ,将局部放电信号进行小波包分解 ,使信号变为各个频段的信号 ,然后计算各个频率段信号的分维数 ,并通过分维数的变化 ,来量化分析信号特征峰的特征 .应用这种方法 ,可以得到各频段的放电信号的分形特征 。

超宽频带局部放电传感器的研究

传统的局部放电检测方法，由于测量频带窄、抗干扰能力差、信息量少，已不能满足电力设备局部放电检测的需要。本文基于平行传输线原理设计制作了一种超宽频带传感器，其上限截止频率高达３ＧＨｚ，并运用该传感器去研究局部放电信号，表明其具有良好的使用特性，为进一步在超宽频带范围内研究局部放电奠定了基础。

基于热效应的电力电缆及其终端在线检测技术

电力电缆及其终端的表面温度检测是目前电力运行部门常用的检测方法，但由于电缆及其终端的热分布受物理结构、载流量等条件影响，所以某一点的表面温度不能准确反映电缆及其终端内部的热状态。本文研究了基于热效应的电力电缆及其终端的在线诊断技术，计算了三相环氧电缆终端的线芯温度、表面温度以及载流量之间的关系。

运行状态下电缆终端热分布试验研究

研究了运行状态下电缆终端的表面热分布，发现了一些典型的故障分布规律，并运用传热学对研究结果进行了理论分析。

基于分子模拟技术的极端高温条件下材料介电性能的初步研究

介绍了分子模拟技术及其数学基础和常用的分子模拟软件,然后以氧化硅晶体为例介绍了分子模拟的计算方法,研究了氧化硅材料极端高温下的介电性能,分析了分子模拟的计算结果。结果显示分子模拟技术在研究材料介电性能方面是可行的,表明该方法是一个有着巨大潜力的研究领域。

微纳尺度电气击穿特性和放电规律研究综述

微纳尺度电气击穿特性和放电规律是当前国内外学者的研究热点。本文回顾了近70年来国内外学者在该领域的主要研究工作和成果,重点从研究手段、放电规律以及物理机制等方面对不同物理尺度介电系统(宏观尺度电极/微米间隙、微米尺度电极/微米亚微米间隙、纳米尺度电极/纳米亚纳米间隙)的放电击穿特性进行了总结,阐述了电极间隙、气压、电极材料和电极形状等因素的影响机制以及不同物理尺度介电系统的放电规律。通过对微纳尺度电气击穿特性和放电规律的概括和分析,发现当前存在的主要问题并指出下一步的研究方向,对丰富和完善微纳尺度放电击穿理论具有重要参考意义。

超宽频带局部放电检测技术的初步研究

研究了局部放电的超宽频带特性，分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦合特性，研制了一种频率响应为１００～５００ＭＨｚ的超宽频带局部放电检测装置，并用实验分析了其测量特性．

绝缘试样老化过程中超宽频带放电信号的分形分析

在超宽频带局部放电研究中,局部放电特征峰的大小、位置和老化时间之间的变化规律,一直是研究工作中的一个重点,在应用小波分析技术提取超宽频带局部放电各频段信号的基础上,提出了采用分形分析技术对局部放电信号各频段信号进行分维数的计算,用分维数来量化分析超宽频带局部放电的频谱特性,应用该方法,对绝缘试样老化过程中特征峰的变化规律进行了量化分析,发现了一些典型特征频段,为根据局部放电特性进行的电力设备绝缘诊断奠定了技术基础。

电缆终端热分布的数值计算

建立三相电缆终端热分布的数值模型，按照电缆终端的结构特点采用交替方向隐格式法（ＡＤＩ）和有限容积差分法（ＦＶＤ）对其进行计算机模拟，给出了一些典型剖面的计算机热像图。研究结果对电缆端热击穿的绝缘诊断是有价值的。

超宽频带范围内局部放电和干扰信号的时频域特性研究

传统的局部放电检测是测量和分析１ＭＨｚ以下的信号，这些方法测量频带窄、信息量少、易受干扰，不能全面地反映局部放电的本质特征。新近提出的超高频和超宽频带局部放电检测技术，对局部放电检测技术的发展具有重要意义。本文简明扼要地阐述了局部放电信号的物理本质和超宽频带检测原理，运用自行研制的超宽频带局部放电检测系统，研究了典型放电信号和干扰信号的本征特征，为进一步建立超宽频带局部放电检测指纹库、提高绝缘诊断的准确性奠定了基础。

运用小波分析技术抑制超宽频带局部放电背景噪声

研究应用小波分析技术抑制超宽频带局部放电信号中的背景噪声 ,采用了 Haar、db、sym小波作为母函数 ,并用小波树分解法进行原始信号分解 ,采用不同的阈值重建波形。给出了在不同分解和重建条件下从μs到 ns级的局部放电信号背景噪声抑制结果 ,所得波形较好地保持了原有波形的特征。