TiO_(2)纳米粒子表面修饰对变压器油冲击击穿性能的影响

采用液相法制备了乙酸、己酸和油酸修饰的TiO_(2)纳米粒子及其改性变压器油,利用透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)测试表征了纳米粒子的形貌和表面修饰状态,通过测试变压器油改性前后的正冲击击穿电压和流注发展形态,研究了纳米粒子表面修饰对变压器油击穿性能的影响规律。结果表明:表面修饰纳米粒子极大地提高了变压器油的正冲击击穿电压,并显著延长了击穿时间。其中,乙酸修饰纳米粒子的改性效果最佳,将冲击击穿电压从纯油的84.73 kV提高到116.42 kV,提高了37.4%,击穿时间延长至纯油的1.68倍。纳米粒子表面修饰增大了油中浅陷阱的密度,改变了油中流注的发展形态,显著抑制了流注的发展速度,从而提高了变压器油的冲击击穿性能。

电力变压器绝缘成型件的局部放电特性及其绝缘性能综合评价方法

本文搭建了电力变压器绝缘成型件的局部放电特性和闪络特性测试平台,获得了不同绝缘成型件的局部放电起始场强、局部放电起始放电量、局部放电熄灭场强、沿面闪络场强等4个关键绝缘指标的分布规律。结果表明:绝缘成型件的局部放电起始场强随着电极间距的增大而降低,平行分量下当电极间距从10 mm增大到25 mm时,局部放电起始场强降低了40.6%左右,不同分量下局部放电起始放电量为8.51~13.70 pC;在平行分量下,绝缘撑条和绝缘垫块的局部放电起始场强分别为2.55~2.85 kV/mm和1.43~1.78 kV/mm;在垂直分量下,绝缘撑条和绝缘垫块的局部放电起始场强分别为2.65~3.35 kV/mm和4.31~5.49 kV/mm。不同绝缘成型件表面形貌对其沿面闪络特性影响显著,表面压纹凹槽越密集,尺寸越大,阻碍沿面放电发展的效果越好。基于测试的试样数据库,提出基于熵权法的绝缘成型件综合性能评价方法,利用绝缘成型件放电特性的4个指标以及表观密度、尺寸偏差的离散程度确定不同性能指标的权重,对不同绝缘件进行了综合性能评价,验证了该评价方法的合理性。

基于多端脉冲幅值比的变压器局部放电信号聚类分离方法

对电力变压器进行局部放电试验与检测时,多源脉冲混叠严重影响着局部放电信号的识别。本文提出一种基于多端脉冲幅值比的局放信号聚类分离方法。首先,开展220 kV变压器局放试验,对不同试验电压下PRPD、T-F谱图中存在的脉冲混叠现象进行分析;然后,基于不同类型脉冲在变压器中的传播衰减规律,提出了基于变压器多端检测的三维幅值比脉冲聚类分离方法,并结合DBSCAN算法实现该方法;最后,在220 kV变压器局放试验过程中开展了多端检测,并对脉冲进行聚类分离与来源分析。结果表明:利用多端脉冲幅值比聚类分离方法能够将局放试验过程中的多源混叠脉冲准确分为干扰脉冲以及两类放电脉冲,并且可以根据幅值比实现脉冲源的初步定位。多端脉冲幅值比聚类分离方法实现了变压器局放脉冲的提取,其发展和应用将有利于提升变压器局部放电检测中的抗干扰水平和检测准确度。

GIS绝缘子表面金属异物附着缺陷局部放电UHF信号间歇性与有效检出率分析

局部放电特高频(UHF)方法检测局部放电(PD)是当前评估气体绝缘开关设备(GIS)状态和绝缘性能的重要手段之一。本文为解决局部放电UHF检测出现大量漏报和误报的问题,通过开展GIS绝缘子表面金属异物附着缺陷长期恒压实验,结合现有UHF检测策略对放电信号的成功捕捉概率进行分析,从检测时长和检出阈值两方面对现有UHF信号的检测策略提出了优化方案。结果表明:绝缘子表面金属异物附着缺陷局部放电具有间歇性特点,现有UHF带电检测及在线监测策略对放电的检出概率均不高。针对带电检测策略进行优化,延长检测时长至2247s,有效放电的捕捉概率可达85%;针对在线监测策略进行优化,延长形成一个局部放电事件(PDEvent)的测量时间和降低其检出阈值皆可增大PDEvent的检出概率,工程应用中可选择合适的测量时间和检出阈值相组合的方式来进行间歇性放电的检测。

气体绝缘金属封闭输电线路的研究现状及应用前景

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)由于其传输容量大、损耗小、安全性高以及环境友好等特点能够代替传统的架空线路或者电力电缆,可以用于大容量、长距离的电能传输。该研究概述了GIL设备的发展历史,介绍了GIL的特点和典型应用场合,总结了国内外GIL的应用现状以及关键技术问题,从制造加工和应用场合2个方面分析了GIL的发展前景。可以看出,经过40余a的发展,交流GIL设备的制造工艺日益成熟,结构更加紧凑,敷设方式更加多样,运行更加安全可靠,但受制于表面电荷积聚对绝缘性能的影响机理尚不明朗以及制造成本过高等因素,直流GIL设备的发展相对较为缓慢。随着电力行业的发展和科技的进步,未来GIL设备的研究会在绝缘件表面电荷特性、绝缘优化、新型替代气体以及低成本制造等关键技术问题方面取得突破,必将推动GIL设备获得更为广泛的应用,为我国保障电网"清洁、安全、自愈、经济、互动"的智能化运行提供必要的技术支撑。

数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望

对输变电设备的运行状态进行评估是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。传统输变电设备状态评估存在状态感知不全面、数据质量低、评估模型构建困难等瓶颈问题。数字孪生技术打通了实体—感知—建模—应用的全链路流程,基于新型传感技术实现对输变电设备状态的全面感知,根据输变电设备的运行特征实现传感装置评估、数据深度治理,依靠大数据分析、数据挖掘等构建输变电设备数字孪生体,实现输变电设备的状态差异化评价、故障精准诊断和状态准确预测。数字孪生技术与状态评估技术的深度融合将推动输变电设备的运维管理迈向智慧时代。为此对数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用进行了分析,阐述了包括状态感知、数据治理、模型构建和应用在内的数字孪生技术的具体应用,总结探讨了数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状,并对其未来的发展趋势进行了展望。

GIS绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及特征

为研究气体绝缘全封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备中绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及其特征,搭建了一套220 kV GIS设备沿面放电缺陷发展实验平台,采用逐步升压法对绝缘子表面固定金属颗粒的沿面局部放电进行长期试验,观察到了放电起始、发展直至沿面闪络的现象。利用测量到的局部放电随时间变化的趋势图、散点图、二维柱状图、灰度图,描述了沿面局部放电发展的现象并获得了相应的图谱特征。试验结果表明:GIS设备绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展现象呈现出电晕放电、电晕放电和沿面流注放电共存、沿面流注放电3个主要阶段。

GIS设备绝缘子高压电极故障局部放电严重程度的诊断与评估

绝缘子表面高压电极故障所导致的局部放电是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备内部较为常见一种放电。为实现GIS设备中绝缘子表面高压电极故障局部放电严重程度的诊断与评估,建立了一套220kV GIS设备局部放电缺陷发展的试验平台,采用逐步升压法对绝缘子表面高压电极故障所导致的局部放电进行了长期试验,观察到了放电起始、发展直到沿面闪络的现象,获得了不同试验阶段的趋势图、散点图、二维柱状图、灰度图、时频分析图等多种统计谱图。研究结果表明:1)可以将GIS设备绝缘子表面高压电极故障导致局部放电的放电严重程度划分为3个级别:轻微放电、中度放电以及危险放电;2)随着局部放电的加剧,放电点沿相位的分布逐渐变宽,并且散点图、柱状图、灰度图以及时频分析图等统计谱图的形貌特征出现相应的变化。利用上述局部放电相位分布特点以及多种统计谱图的形貌特征可以作为GIS设备绝缘子表面高压电极故障导致局部放电严重程度诊断与评估的依据。

GIS中局部放电与气体分解产物关系的试验

SF6分解气体检测法,因其不受电磁噪声和振动干扰,同时也适用于过热故障的检测等优点,成为对GIS设备进行局部放电检测诊断的重要手段,应用前景广阔。为填补现有文献中关于GIS设备局部放电与SF6分解产物关系的研究空白,在实验室建立了一套能够检测SF6分解气体产物的GIS局部放电研究平台,利用长期加压法研究了局部放电类型、放电严重程度以及气体压强对SF6气体分解产物体积分数的影响以及分解产物体积分数随时间的变化趋势。研究结果表明:在尖刺放电、悬浮放电、沿面放电3种类型中,GIS设备中均产生SOF2+SO2气体与HF气体,上述两种分解气体可作为检测GIS设备局部放电的特征气体;随着局部放电严重程度的加重,SOF2+SO2气体与HF气体体积分数增大,SF6气体分析法比较适用于检测较为严重的放电缺陷;随着SF6气体压强的增大,局部放电产生的SOF2+SO2气体和HF气体的产气速率有下降的趋势。

交直流复合电场中油纸绝缘沿面放电现象及特征

油纸绝缘沿面放电是换流变压器中常见的一种故障类型,了解换流变压器内沿面放电现象及特征对实现设备故障诊断具有重要意义,不过由于换流变压器内主要为交直流复合电场,放电现象与交流单独作用时有明显区别,所以诊断判据应不同,但是目前缺少换流变压器的诊断依据,因此为了得到换流变压器沿面放电的诊断依据,搭建了一套交直流复合电压作用下油纸绝缘沿面放电检测平台,观察了交直流复合电压作用下油纸绝缘沿面放电现象,统计了局部放电和油中溶解气体特征变化规律,根据放电特征和油中溶解气体产物将放电严重程度进行分级,为换流变压器诊断提供判据。结合交直流复合电压作用时沿面局部放电及产气特征可以为换流变压器故障严重程度提供判定依据。

基于分布模型的变压器差异化预警值计算方法

变压器是电力系统的枢纽设备之一,其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全运行。针对现有标准中油中溶解气体注意值选取存在气体种类不全面、变压器分类过去粗狂等问题,提出了一种变压器油中溶解气体体积分数和产气率的差异化注意值及警示值的计算方法。该方法基于大量的现场油色谱数据,对数据按照固有属性进行分类,之后构建各个分类下溶解气体体积分数和产气率的分布模型,再将各电压等级分类下的变压器的缺陷率和故障率与累积概率相关联,最后利用逆累积分布函数计算不同属性下油中溶解气体体积分数和产气率的注意值和警示值。计算了不同电压等级下的变压器的油中溶解气体的注意值和警示值,实现变压器的产异化评估。基于现场实例对文中所提方法进行验证,结果显示:相对于传统预警值,使用本文所提方法计算出的预警值能够有效减少漏报的发生;且对于所使用的现场实例,预警准确率达到100%。

交直流复合电压作用下油纸绝缘典型缺陷放电现象及特征

为实现换流变压器油纸绝缘故障诊断,搭建了一套交直流复合电压作用下油纸绝缘缺陷局部放电和油中溶解气体检测平台,选取针板模型、沿面模型和悬浮模型作为研究对象,得到每个模型不同发展阶段的局部放电和产气特性,对比了3种典型缺陷模型的特征区别。研究结果表明:1)根据3种典型缺陷模型的脉冲重复率、平均放电量和总烃体积分数变化趋势中的变化现象可以将放电过程划分为起始阶段、发展阶段和邻近击穿阶段;2)针板模型的脉冲重复率最低,沿面模型起始脉冲重复率较低但是放电后期较大,悬浮模型放电脉冲重复率最高;针板模型起始时放电量为97.5 pC,邻近击穿时超过900 pC,沿面模型起始时只有7.1 pC,随后增长到18.2 pC,而邻近击穿时也只有45.6 pC;悬浮模型起始阶段的平均放电量很大,发展阶段迅速减小到1 000 pC,邻近击穿阶段大于1 500 pC;3)针板模型在放电发展阶段总烃中以CH4为主,沿面模型在放电发展阶段中C2H2占到总烃体积分数的60.6%,悬浮模型在放电发展阶段4类烃类气体都有产出,其中C2H2气体最多。

交/直流电压下气体绝缘变电站盆式绝缘子表面电荷对闪络电压的影响

在气体绝缘变电站(GIS)中,盆式绝缘子表面电荷的存在会使局部电场发生畸变,严重时还会降低沿面闪络电压。为此,研制了一种用于实际252 k V GIS盆式绝缘子表面电荷的3维测量装置,可以对盆式绝缘子表面电荷进行全径向、全角度测量。参考实际盆式绝缘子的绝缘设计裕度及其沿面闪络特性,设计了闪络试验模型,分别针对直流、交流电压作用下绝缘子表面电荷对沿面闪络电压的影响开展了研究。结果表明:在交流电压和直流电压作用下,随着表面电荷积累量的增加,绝缘子沿面闪络电压有所减小;相比于交流电压50 k V作用1 h工况下,在53 k V交流电压作用3 h工况下,盆式绝缘子的沿面闪络电压降低了10.2%,而直流电压下,绝缘子的沿面闪络电压最大可降低23.0%,这说明了绝缘子表面电荷的存在对其沿面闪络电压具有明显的影响,在绝缘设计时需予以重视。研究结果可为GIS及气体绝缘输电线路(GIL)绝缘子的绝缘设计提供参考。

利用高光谱技术估测大豆育种材料的叶面积指数

叶面积指数（LAI）是反映田间作物长势及产量潜力的重要参数,规模化育种要求及时、快速、无损地获取大量育种材料的田间生长信息。本研究利用52份大豆品种（系）的2年田间试验,在盛花期（R2）、盛荚期（R4）及鼓粒初期（R5）测定大豆冠层反射光谱,同步测定大豆LAI和地上部生物量（ABM）。结果表明,不同生育期LAI与冠层光谱在可见光波段（426~710 nm）均表现显著负相关（P〈0.05）,在近红外波段（748~1331 nm）均表现为显著正相关（P〈0.05）。根据文献已报道的植被指数与LAI的线性相关性分析,NDVI和RVI类型的植被指数能够较好地指示大豆LAI,进而在全光谱250~2500 nm范围内涵盖上述两种类型的植被指数,经对建立的大豆LAI线性与非线性模型综合评价,遴选出不同生育期敏感植被指数的最优估测模型。其中,R2期RVI（825,586）所建模型（y=0.03x1.83）、R4期RVI（763,606）所建模型（y=0.38e0.14x）及R5期RVI（744,580）所建模型（y=0.06x1.79）的预测表现最好,决定系数（R2）分别为0.677、0.639和0.664,相对标准误（RRMSE）均小于20%;模型验证的决定系数（R2＊）分别为0.643、0.612和0.634,均根方误差（RRMSE＊）约20%。进而发现针对LAI和ABM的RVI共性核心波段组合为R2期的825 nm和586 nm、R4期的763 nm和606 nm以及R5期的744 nm和580 nm。本研究结果可望为大豆规模化育种中获取大量不设重复试验材料的田间长势信息提供快速无损预测的技术支持。

潮气侵入对油浸纸套管电气特性的影响

为了研究潮气侵入对油浸纸(OIP)套管电气特性的影响,研制了油浸纸套管试验模型,并利用超声波加湿器产生的水雾来模拟套管受潮环境,研究了受潮后套管模型不同静置时间对油中水分质量浓度、局部放电起始特性、介质损耗角正切值、电容量等特征参量的影响。结果表明:受潮后油中水分质量浓度随静置时间的变化而呈现先升高后降低的趋势;根据油中水分质量浓度20 mg/L的警示值,可将潮气侵入套管后电气特性变化划分为3个阶段即低水分阶段、高水分阶段、水分向纸迁移阶段,且3个阶段中,介质损耗角正切值均随试验电压的升高而呈现增长的趋势;现行试验规程中对低水分阶段受潮套管的检测存在误判的可能;高电压下介质损耗角正切值增量对检测受潮缺陷套管较灵敏,可将阶梯升压至2Um/1.732(Um为设备最高运行电压)时介质损耗角正切值最大增量Δtanδ为0.2%作为判断指标。因此,可根据高电压介质损耗角正切值增长趋势以及局部放电情况来判断套管主绝缘的性能状况,以便及早发现受潮套管。

电力物联网技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望

输变电设备的安全运行对于保证电网稳定、提高电能质量具有重要意义。传统输变电设备状态评估存在状态感知不全面、感知参量彼此割裂严重、数据传输质量不高、评估模型准确度较低等问题。电力物联网构建了多维感知-高效上送-融合处理-智能应用的技术架构,为输变电设备状态的可靠评估提供了全链路解决思路。围绕电力物联网技术在输变电设备状态评估中的应用现状,阐述了包括数据全面感知的感知层、数据可靠传输的网络层、数据高效挖掘的平台层和数据赋能增速的应用层在内的相关研究进展,分析探讨了电力物联网技术在各环节的应用现状及面临的问题。最后,对电力物联网技术在输变电设备状态评估中面临的挑战进行了总结,并展望了未来的发展趋势。

10kV配电网架空出线零序电流过滤器的特性

10kV配电网架空出线通常只安装有两相电流互感器,为获取出线的零序电流,可以在出线空缺相增设1只电流互感器,与另外两相电流互感器组成零序电流过滤器。零序电流过滤器输出特性对出线零序电流的测量至关重要,因此对零序电流过滤器的特性进行了理论分析,搭建了一套零序电流过滤器的试验回路,设计并实施了多项相关试验对零序电流过滤器的输出特性进行试验研究,并在现场进行了应用研究工作。结果表明:零序电流过滤器误差产生的主要原因是构成零序电流过滤器的3只单相电流互感器的铁心饱和特性不同,为最大限度的降低零序电流的测量误差,构成零序电流过滤器的3只电流互感器的额定参数需尽量一致;在变电站出线为架空出线的情况下,用3只额定参数相同的单相电流互感器组成的零序电流过滤器可以从出线中提取出零序电流,幅值误差和相角误差都比较小,可以应用到以零序电流为判据的故障选线装置中;已用于现场实践的零序电流过滤器经过多年的运行,设备运行正常,选线装置选线结果准确可靠,验证了零序电流过滤器的可行性。上述结论可以为利用零序电流过滤器进行10kV配电网架空出线的单相接地故障选线提供依据。

高渗盐溶液治疗颅内高压的研究进展

颅脑外伤、脑卒中、蛛网膜下腔出血以及颅脑外科手术等均可能引起脑水肿，脑组织肿胀，进而导致颅内压（intracranial pressure，ICP）升高。如不及时处理，严重者可发生脑疝，威胁患者的生命安全。临床上常用的改善脑水肿、降低ICP的方法有过度通气、脑脊液引流和应用利尿药物等。甘露醇是目前最常用的降ICP的药物,但应用甘露醇会有ICP反跳现象。

中国大豆种质资源耐铝毒性的变异特点及优选

铝毒害是酸性土壤中限制大豆产量的重要因素之一。探讨我国不同生态区大豆种质资源耐铝毒害性的遗传变异特点对于大豆耐铝毒品种选育具有重要意义。本研究从各生态区选出509份种质资源,采用苗期营养液砂培鉴定方法,以株高、叶龄、地上部干重和地下部干重的平均隶属函数值(FAi)作为耐铝毒性的指标,分析不同生态区品种对铝毒的耐性表现。结果表明,全国栽培大豆种质资源的耐铝毒隶属函数值存在相当大的变异,变幅为8.59%～74.83%,呈现出中间多、两头少的单峰态分布;各生态区内均存在与全国相同的变异特点,生态区间的变异比较小,平均数变幅仅为39.24%～41.65%,区内变异明显地大于区间变异;大豆耐铝毒性的强弱具有一定的相对性,根据参考文献所选的对照品种在509份资源中都处于中间状态,说明大豆种质资源耐铝毒性存在更大的耐铝毒和敏感性的变异;按照FAi>65%(1级),遴选出了15份强耐铝毒资源,占所选资源总数的2.95%,分别来自Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ生态区;按照FAi<15%(5级),遴选出5份强敏感性材料,占资源总数的0.98%,分别来自Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ生态区,可供大豆耐铝毒性遗传育种研究利用。

测定猪不同组织基因表达时RT-PCR内参基因的选择

以95kg体重育肥猪的不同组织为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,对SDHA、HMBS、TOP2B、ACTB、B2M、PPIA、GAPDH、HPRT1、RPL4、TBP和YWHAZ共11个候选内参基因表达量进行检测,应用geNorm程序对内参基因的稳定性进行分析。结果表明,肌肉组织中稳定表达的内参基因是TBP、RPL4,心脏组织中稳定表达的内参基因是GAPDH、RPL4,肝脏组织中稳定表达的内参基因是TBP、HPRT1,脾脏组织中稳定表达的内参基因是SDHA、ACTB,肺脏组织中稳定表达的内参基因是B2M、HPRT1,肾脏组织中稳定表达的内参基因是B2M、TBP。由此可见,不同组织中最稳定表达的内参基因不同,不同组织中标准化目的基因的内参基因也不一样。