钛酸钡三维复合材料微观结构与电学性能研究

压电材料可实现机械能与电能的相互转换,采用增材制造的方式,将具有压电性能的钛酸钡(BaTiO_(3),BT)功能陶瓷材料打造为三维结构。通过对比PDMS、BT/PDMS和三维(BT)/PDMS柔性复合材料的介电频谱测试结果,发现三维结构有助于提升复合材料的介电性能。同时,在一定的循环压力下对比了以上三者的输出电压,表明三维结构能大幅提升复合材料的输出电压,且极化后内部电势场的建立将3D-BT/PDMS的输出电压提升至250mV。可见3D-BT/PDMS复合柔性聚合物具有优异的电能转换能力,在柔性电容器和柔性传感器等领域有巨大的应用潜力。

设施农业温室大棚网络型自适应控制系统的开发

针对当前我国农业土地利用率、产品商品率低及劳动力浪费严重等问题,开发了一种基于PLC的设施农业温室大棚网络型自适应控制系统。设计了系统的整体结构,采用多级模式转换的控制思想,提出了模糊控制、PID控制与手动控制相结合的控制方法。该系统集温室环境参数监测、数据记录、实时控制于一体,可实现对温室温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等参数的实时监测以及辅助设施的自适应控制。系统在太原市小店区绿保种植基地进行现场调试和实际运行,结果表明:该系统测量准确、控制可靠、运行稳定、界面良好,可达到提高农作物产出效率的目的。

多种手段联合判断GIS闪络故障原因及分析

针对某变电站500 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)开展现场交接试验过程中出现击穿的问题,通过闪络定位仪、气体分析仪及绝缘检测等多种手段对故障间隔气室进行定位,查找故障点,判断故障原因。解体后发现GIS内部导电杆上有明显的磕碰痕迹,改变了导电杆周围电场的分布规律,导致耐压过程中导电杆周围电场发生畸变,在导电杆上发生沿面放电,出现绝缘击穿现象。此次故障的发现及分析,为之后的交接试验及现场安装提供了经验。

1000kV高压并联电抗器故障原因分析

在某特高压变电站2017年年度检修中,发现该站某1000 kV并联电抗器X柱夹件对地绝缘电阻低于1000 kΩ。通过不吊罩和吊罩内检,确定原因为X柱器身下部减振胶垫受压变形与两柱器身连接处的三角铁加强板接触,导致并联电抗器X柱夹件对地绝缘电阻偏低。将短路点处理后,对并联电抗器抽真空、注油,后续试验显示并联电抗器绝缘性能良好,可以正常投入使用。

±800kV换流站GIS母线降压主回路绝缘试验分析

针对内蒙古锡林郭勒盟地区冬季气温偏低,±800kV换流站GIS中的SF6气体在低温环境下易液化导致绝缘强度降低的问题,采用母线降气压法,对GIS主回路的绝缘强度进行了试验。试验结果认为将母线压力定为0.24~0.26 MPa,可满足低温运行环境下对GIS绝缘强度的要求,保证GIS安全稳定运行。

变电站接地网上两点间电位差的特性

随着变电站的智能化发展,大量二次设备分布式布置于高压一次设备附近。这些二次设备的外壳就地与接地网连接。当故障电流注入接地网导致地电位升时,在接地网上两点之间存在电位差。对于2个由二次电缆连接的二次设备,该电位差可以在二次电缆端口感应共模和差模骚扰电压,严重时影响到二次系统的正常稳定运行。针对某220 kV变电站接地网,计算分析了地电位差随地网尺寸和网格大小、土壤电阻率、故障电流注入点位置、观测点位置的变化规律。研究成果对于指导的接地网设计、地电位差对二次设备的影响评估评估有参考价值。

Ge^(4+)离子掺杂对铌酸钾钠基无铅压电陶瓷烧结和电性能的影响

制备了Ge^(4+)掺杂的(K_(0.4825)Na_(0.4825)Li_(0.035))(Nb_(0.8)Ta_(0.2))O_(3)(KNLNT)无铅压电陶瓷,详细研究了Ge^(4+)掺杂对KNLNT陶瓷烧结和电性能的影响。研究表明,Ge^(4+)离子掺杂可以降低KNLNT陶瓷的烧结温度、抑制碱金属元素的挥发,特别是Li元素的挥发;Ge^(4+)离子作为受主掺杂,占据钙钛矿结构的B位,有利于Li^(+)进入钙钛矿结构及提高成分的均匀性;当Ge^(4+)离子掺杂量为0.2%时,KNLNT陶瓷具有较好的烧结性能和压电性能,其压电常数d_(33)约为220 pC·N^(−1)。这些结果为制备烧结性能和压电性能良好的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷提供了参考。

应用多种带电检测技术联合诊断设备缺陷效果分析

本文介绍了红外测温、SF6气体检测、局部放电类检测等带电检测技术的原理及应用现状。采用红外测温方法发现某变电站500 kV套管过热异常情况后,又采用SF6气体检测及特高频局部放电检测方法确定了造成套管缺陷的原因为套管内部导体接触电阻过大引起套管发热。通过将套管解体分析验证了该结论的正确性,证明了采用多种带电检测技术联合诊断设备缺陷方法准确、可靠。最后提出了完善带电检测工作的措施建议,为深入推进输变电设备带电检测以及状态检修工作提供了参考。

光纤电流互感器故障诊断方法研究综述

2012年以来,光纤电流互感器(FOCT)因其不断暴露出的可靠性问题,工程应用量逐年下降。为此,针对FOCT故障诊断方法,相关研究人员和企业也作出了建设性的尝试。文中介绍了FOCT的基本原理和工程应用现状,分析了其常见故障模式和主要组成部件的故障率。针对FOCT的突变性故障和渐变性故障,分别综述了基于解析模型、基于信号处理和基于知识处理的故障诊断方法。最后对FOCT故障诊断方法的研究工作进行了展望,提出了采用集成光路的FOCT和综合化、智能化的故障诊断方法,将会是今后的研究热点。

高温无铅压电材料研究进展

随着航空航天、石油化工等领域的快速发展以及可持续发展战略的实施,高温无铅压电材料的作用愈发重要。该文总结了具有高居里温度点无铅压电材料的研究进展,主要包括钙钛矿型的BiFeO_(3)基和BiAlO_(3)基陶瓷、铋层状陶瓷、钙钛矿层状结构陶瓷以及铌酸锂、硅酸镓镧和硼酸氧钙稀土等压电单晶。最后总结了目前高温无铅压电材料中存在的问题,并提出其发展方向。

极寒环境的输电线路机器人巡检关键技术研究

国内高压输电线路机器人巡检存在运行环境复杂、传感器信息量大且多样和越障效率低等问题。本文以极寒条件下500 kV输电线路典型障碍物为研究对象,提出一种利用图像处理技术预处理提取目标特征,机器学习SVM分类决策算法分类,再与结构约束结合从而可以高效准确地识别高压输电线路障碍物,并通过准确性和有效性验证。结果表明,该算法可以准确地识别定位防震锤等障碍物,对我国高压输电线路智能机器人巡检技术的发展提供了参考和借鉴。

低温钠离子电池有机正极与电解液的兼容性

钠离子电池电极材料和电解液的发展越来越成熟,但低于0℃环境下的性能仍不理想,其中,电极/电解液界面的稳定性会在很大程度上影响低温下电池内部的动力学过程。选用苝3,4,9,10-四羧基二氢化物作为正极材料,搭配3种普适性的电解液组装半电池,进行不同温度下的性能测试。电解液为1 mol/L NaClO_(4)/EC+PC(体积比1∶1)+5%氟碳酸乙烯酯(FEC)的半电池在常温与低温下均具有较好的电化学性能,并具有高的氧化还原稳定性和低的电荷转移电阻,-20℃下,以50 mA/g的电流在1.5~3.5 V循环50次,可保持94.5 mAh/g的比容量,说明电解液与电极之间的兼容性较好。

生物质电厂飞灰吸附脱Cd性能及动力学研究

本文研究了生物质电厂飞灰对不同离子的吸附能力,并对Cd离子吸附动力学进行分析。结果表明:飞灰对As (III)、As (V)、Cr三种离子基本没有吸附能力;对Cd离子的吸附能力很强,随着Cd浓度由0.1 ppm升高到20 ppm,飞灰对Cd离子的脱除能力显著降低。当温度由15℃升高到35℃时,飞灰对Cd的脱除能力增大,然而当浓度超过10 ppm时,升高温度对提高飞灰脱除能力的影响有限。飞灰除镉吸附动力学过程与伪二级动力学速率方程拟合度更高,R2超过0.997。由颗粒内扩散模型分析可知,飞灰除镉的反应前期主要受粒子内扩散控制,而吸附的中后期主要受粒子内扩散和膜扩散共同控制。

220kV变电站主变压器大修后短路故障试验分析

对220 kV宝日希勒变电站主变压器大修后合闸瞬间发生的层间短路事故,进行了局放耐压试验、破坏性故障诊断分析试验以及拆解绕组试验,发现该变压器油箱内存在金属异物,导致第9、10层线饼间搭接短路,合闸后产生瞬时过电压,造成该处贯穿性短路烧损。对此提出重新设计铁心油道、改用绝缘胶垫、重新绕制变压器绕组等建议,并介绍了本次事故原因排查的可借鉴点,可为今后各电压等级变电站变压器事故分析提供参考。

一起GIS设备漏气及现场交流耐压试验击穿故障分析

针对某220 kV变电站66 kV气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)因盆式绝缘子出现裂痕发生漏气事件,介绍了设备漏气故障点发现过程,解体处理后进行主回路绝缘试验过程中出现击穿现象,通过闪络定位仪准确定位到击穿气室,再次解体发现导电座上有明显的磕碰痕迹,改变了导电座周围的空间电场分布,导致在耐压过程中导电座下侧局部电场发生畸变,耐压过程中最终在绝缘子表面发生了沿面闪络放电。试验验证了闪络定位仪在闪络故障检测及故障点定位应用中的准确性和有效性,可在高压设备交接试验中推广。

用于备用电源的三元锂离子电池交流阻抗分析

以三元锂离子为研究对象,通过模拟备用电源工况,测试得到电池交流阻抗谱,通过建立等效电路,研究欧姆阻抗Rs、电荷传递阻抗Rp和扩散阻抗CPEw随不同搁置时间、环境温度、荷电状态(state of charge,SOC)的变化规律。结果表明:在经过五个周期共140 d的搁置,常温搁置电池容量保持率为96.3%,高温45℃搁置电池容量保持率为83.7%。电池欧姆内阻和电荷传递阻抗有小幅增加,高温状态下变化趋势明显。

特高压变压器调压补偿方式分析

分析了特高压变压器采用单相分体自耦变压器结构的合理性,在对比有载和无载两种调压方式基础上,分析特高压变压器调压方式及调压位置。对特高压变压器常用的两种调压补偿原理进行了介绍,综合考虑绝缘性能、经济性、可靠性等方面的要求,认为特高压变压器宜采用中性点调压,但需对低压侧电压进行补偿,以降低主体变压器低压侧电压变化量。最后分别给出采用完全和不完全补偿方法的变压器各绕组电磁关系,并对电压调节差别进行了分析比较,结果表明,完全补偿方式相比非完全补偿方式调压效果好,低压侧电压变化小。