固废磷石膏基纤维增强水泥板制备及环保性能分析

研究旨在探讨利用预处理改性固废磷石膏(SWC)部分替代水泥,结合木质纤维、POM(Polyoxymethylene,聚甲醛)纤维、水泥和细砂,基于流浆法工艺制备固废磷石膏基纤维增强水泥板,进一步分析不同预处理改性磷石膏掺量(10%、20%、30%、40%)对纤维增强水泥板的物理、力学和环保性能的影响。实验结果表明,纤维增强水泥板的物理性能,如密度和吸水率,受到预处理改性磷石膏引入的影响较小。随着SWC掺量增加饱水抗折强度总体呈下降趋势,掺量在0~20%区间时影响并不明显,即便不掺入POM纤维,其3 d抗压强度仍可达到4.16MPa,满足A类和B类R1级纤维水泥板强度4 MPa的要求。加入适量POM纤维(1%)可以明显增加纤维增强水泥板强度。此外,制备过程中纤维增强水泥板CO_(2)排放量减少约20%,二氧化硫(SO_(2))和氮氧化物(NO_(x))等污染物的排放也显著减少,同时环境中可溶性磷酸盐和氟化物等污染物含量也间接降低。

基于AR谱估计的瓷支柱绝缘子结构振动声学检测技术研究与试验

振动声学仪器采集到的绝缘子检测信号需要通过频谱分析来得到特征信息,进而判断绝缘子的损伤状态。现有的频谱分析多采用经典谱估计法,存在谱线分辨率低、谱泄露、虚假谱峰等问题,降低了缺陷检测准确率,且误报率偏大。本文采用自回归(AR)模型这种参数化的现代信号处理方法,通过采集220 kV瓷支柱绝缘子振动声学检测信号,建立AR模型,采用Yule-Walker方程计算AR参数,得到了瓷支柱绝缘子检测信号的AR功率谱。实验结果表明:相比于经典谱估计,AR谱估计的绝缘子检测信号处理方法具有更高的谱分辨率,谱线平滑,结合AR谱的对数标尺图,提高了振动声学法检测瓷支柱绝缘子缺陷的准确率。

500kV输电线路地线悬垂线夹的断裂原因

某500 kV输电线路双回路直线塔右侧悬垂线夹断裂导致地线及OPGW光缆掉串。通过体视显微镜、光学显微镜、自动硬度计、扫描电子显微镜等对悬垂线夹断裂的原因进行了分析。结果表明:悬垂线夹紧固螺栓腐蚀严重,金具护套的铝合金材质不合格。螺栓磨损区域表面存在异常组织回火索氏体,表明螺栓曾经历过高温。综合分析表明,地线腐蚀引起的导通不良和断路是导致线夹护套磨损断裂的根本原因。

沿海湿热气候环境中1Cr13母线闸刀连杆球铰的断裂原因

沿海湿热气候条件下,某220 kV变电站母线闸刀驱动杆的连杆球铰发生完全断裂,闸刀无法操纵。为明确故障原因,使用体视显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、扫描电子显微镜以及能谱分析仪等设备对连杆球铰进行了分析。结果表明:受海洋性气候影响,断裂的连杆球铰断面上存在腐蚀性元素Cl。综合来看,连杆球铰断裂的直接原因是在沿海湿热环境中,Cl离子破坏了1Cr13不锈钢表面的钝化膜,进而诱发了不锈钢的电化学腐蚀。腐蚀发展到一定程度后,与磨损交互作用,最终导致断裂。

退役三元电池再利用时衰减机理分析

以某型号退役三元电池为研究对象,评测了电池的剩余寿命,研究了循环过程中电池交流阻抗的变化规律,分析了正负极的表面形貌、材料晶体结构以及石墨负极表面成分。结果表明:该型号退役三元电池的剩余寿命大约在1870次,1200次循环后,欧姆阻抗增大约16%,电荷转移阻抗增大了80%;正极材料出现裂纹且不断增大,最终出现严重的破裂,负极SEI膜逐渐变厚;正极材料的层状结构逐渐被破坏,晶格缺陷增加,负极材料的层间距持续增大;负极表面的LiF、Li_(2)O、C-Li和P-O/P=O化合物的相对含量逐渐增加,引起电荷转移阻抗的增加。该研究对退役三元电池再利用时性能评估、重组和管理有重要的指导意义。

丁腈橡胶在油浸环境中的性能变化与机理研究

丁腈橡胶是油浸式设备的主要密封材料之一,其性能直接影响设备的安全运行。以弹性应变能密度和硬度作为性能参数,结合红外光谱和拉伸断口特征等信息,分析丁腈橡胶在油浸环境中的结构变化,确定其传质行为与性能变化间的关系,以明确丁腈橡胶在油浸环境中的性能退化机理。结果表明,丁腈橡胶在油浸环境中出现溶胀,其弹性应变能密度和硬度明显下降,这两个指标与油浸参数有显著相关性;官能团氧化、油渗入和添加剂溶出等传质表现是导致其性能变化的重要原因。

锰基普鲁士蓝钠离子电池正极材料研究进展

该综述简述了不同类型钠离子电池正极材料的研究进展,以锰基普鲁士蓝类似物作为对象,介绍了其结构特点、制备方法、存在问题和改进方法。可指导高性能锰基普鲁士蓝类似物正极材料的研发。

用于钠离子正极的锰基普鲁士蓝材料的制备及其性能

钠离子电池由于具有安全、价廉、资源丰富等优点,在大规模储能中具有重要的应用前景。普鲁士蓝类似物具有稳定、开放的框架结构,是非常有前景的正极材料。尽管如此,合成高性能的普鲁士蓝类正极材料仍面临较大挑战,其中之一是普鲁士蓝类似物一般含有较高的结晶水含量,影响材料的电化学性能。通过将极片在高真空下干燥,可有效脱除普鲁士材料中的结晶水。相对于普通真空干燥的电极,高真空干燥的电极显示出较高的容量,单一的充放电平台,较好的循环性能。在0.1C时,高真空干燥电极的首次放电容量达到139.0 mAh·g^(-1),在0.5C下经过200次循环,容量保持在107.1mAh·g^(-1)。此外,高真空干燥电极显示出优异的倍率性能,在10 C时,材料仍具有111.7mAh·g^(-1)的容量。

不同过充倍率条件下三元电池热失控特性研究

采用更具有参考意义的90%健康状态(SOH)的48 Ah三元方形铝壳动力电池为研究对象,分别在0.3 C,0.5 C,1.0 C和1.5 C倍率下进行过充致热失控对比实验。研究发现,在1.5 C过充倍率下,电池没有发生爆炸,仅会剧烈燃烧。热失控过程中,电压曲线存在3个拐点,随着过充电倍率的增加,电压开始缓慢下降点A的电压V_(A)和电压骤升点B的电压V_(B)会增加,并且从点A到电压骤降点C的时间也会缩短,在1.5 C时从点A到点C的时间为303 s,反应时间大于5 min,因此,建议将充电过程中,电压达到最高点后的持续下降作为热失控预警的参考。

铁基普鲁士蓝正极的制备及电化学储钠性能

通过引入抗氧化剂(抗坏血酸)和配位剂(柠檬酸钠),采用共沉淀法在室温下制备出了高钠含量、低缺陷的铁基普鲁士蓝材料。由于高的钠含量和低的晶体缺陷,该材料在0.1C时容量可达110.0 mAh·g^-1。除了普鲁士蓝材料独特的开放框架结构,其多边界结构和低的缺陷,使该材料表现出优异的倍率性能和循环稳定性。在10C大电流下,容量仍有86.6 mAh·g^-1,1C电流下经过1300次循环,容量保持在90.1 mAh·g^-1,容量保持率达到86.9%。

铁基普鲁士蓝正极材料的宏量制备及电化学储钠性能

以柠檬酸钠作为配位剂,采用共沉淀法,在室温下制备了铁基普鲁士蓝材料(FePB)。当使用20 L容积的反应釜,并将前驱体亚铁氰化钠(Na_(4)[Fe(CN)_(6)])的浓度提高至0.5 mol·L^(-1)时,制备一次可实现高达500 g的产量。电化学测试显示,所得FePB材料具有较高的容量、优异的倍率性能和良好的循环寿命。在0.1C时,该材料首次放电比容量可达到117 mAh·g^(-1),在10C的大电流密度下,比容量仍可保持在92 mAh·g^(-1)。在1C电流密度下,经过500次循环,比容量仍保持在87 mAh·g^(-1),容量保持率达到89%。以商业硬碳为负极,以FePB为正极,制作了软包钠离子全电池。该软包电池在50 mA的电流下,经过400次循环可实现75%的容量保持率。FePB材料优异的电化学性能与其较高的钠含量、低的缺陷、多边界的微观结构以及普鲁士蓝类材料独特的开放框架结构有关。

基于声振信号组合特征的随机森林模型及其在绝缘子故障识别中的应用

现有瓷支柱绝缘子振动声学检测仪的检测结果仅依赖信号的功率谱特征,单一特征携带的信息量有限,有缺陷的绝缘子振动信号样本少,信号特征干扰因素多,且人工判断容易引起漏报、误报。针对以上问题,提出一种包含时域特征、功率谱峰值特征和各频段小波包能量比组合特征的随机森林故障自动识别模型。通过在绝缘子上、下端人工制作不同程度的缺陷,采集多组数据并进行特征筛选和模型参数调优,实验结果表明,使用该方法检测35 kV绝缘子,故障识别准确率达到96.53%,并可区分上端缺陷和下端缺陷。

电池储能技术发展现状

全球能源转型正在积极推进,随着可再生能源发电规模的不断增大,电力系统输送消纳可再生能源压力迅速加剧。储能技术的"能量时空转移功能"可以有效调节电力系统的供需平衡,支撑源网荷侧深度变革。电池储能技术配置灵活,综合特性优异,可在电力系统电源侧、电网侧、用户侧承担不同的角色,发挥不同作用。以电池储能技术为切入点,为更好地理解电池储能技术,重点从技术水平、市场应用、问题与挑战及未来发展趋势等方面对电池储能技术进行了剖析。

特高压变电站变压器升高座套管表面损伤原因分析

某特高压变电站一台主变压器发生故障,经拆解发现其升高座套管表面存在多处损伤痕迹。利用体视显微镜、光学显微镜、 SEM(扫描电子显微镜)以及EDS(能谱分析仪)等设备对套管表面各类损伤的形成原因进行分析。结果显示,套管表面存在金属熔融物、多孔状金属氧化物和沟壑状凹坑,表明损伤痕迹中同时存在放电痕迹、腐蚀痕迹以及刮擦痕迹。

变压器铅黄铜线夹开裂原因分析

一变压器铅黄铜线夹使用了约10年时发生开裂。对开裂的线夹进行了宏观检查、化学成分分析、金相检验、断口分析及能谱分析。结果表明:线夹的化学成分和显微组织基本正常,但发生了应力腐蚀,并伴随有脱锌现象,从而导致其开裂。

高压电缆用交联聚乙烯热老化状态评估

对高压电缆用交联聚乙烯在105℃、120℃、135℃和150℃下进行空气热老化。采用拉力机、硬度计、红外光谱、热重分析仪等对老化前后交联聚乙烯的性能进行了测试与表征。结果表明,断裂伸长率和断裂强度在105℃、120℃和135℃下,500h以内变化较小,而150℃下老化,断裂伸长率和断裂强度在120h前略微下降,超过120h后,急剧下降;红外光谱测试表明,温度越高羰基指数越大,交联PE表面氧化越严重;150℃下不同老化时间样品的TGA表明,老化为120h时,起始分解温度、最大分解温度和分解终止温度都较原始有所上升,当老化时间超过120h后,交联PE开始降解、碳化,因此初始分解温度、最大分解温度降低,残留量增大;150℃下不同老化时间样品的DSC表明,交联PE在120h时的初始熔融温度、熔点略微上升,而结晶度从42.6%降低到38.9%,当老化时间超过120h后,交联PE样品的初始熔融温度、熔点和结晶度等逐渐降低。

热氧老化对10kV环网柜环氧基电缆套管材料性能影响

采用高温加速老化的方法,在200℃下对环氧基电缆套管样品进行了不同时间的热老化,并使用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、万能试验机、热失重仪(TGA)以及体积电阻率测试仪等对样品性能进行了探究。SEM和FTIR的测试结果表明,随着老化时间的增加,电缆套管样品表面发生了降解并产生了大量的孔洞和颗粒,主要是样品基材主链断裂并产生有色基团。机械性能和电性能测试结果表明,样品的弯曲强度和体积电阻率随着老化时间增加呈先增大后减小的趋势。TGA结果表明,短期热老化会使样品产生后固化效应提升热稳定性,而长期老化则会产生降解使热稳定性降低。随后通过活化能测试及相应计算对样品的使用寿命进行了可靠性评估,发现在100℃使用工况条件下,该产品的理论服役寿命为19年。

退役磷酸铁锂动力电池性能评估

以某型号退役磷酸铁锂软包装电池为样本,分析了电池的放电容量、内阻和自放电特性,研究了电池在不同荷电状态(SOC)下的交流阻抗特性,测试了电池不同倍率和温度下的充放电特性,分析了电池的循环寿命和日历寿命,测试了电池在滥用条件下的安全性能。结果表明:该电池的容量在额定容量的85%左右,多数电池内阻在2.4~3.4 mΩ,搁置28天后的容量保持率在97%以上,随着SOC的降低,电荷传递阻抗开始逐渐增大;在25℃下具有良好的循环特性,但在45℃环境下,循环性能明显下降,在常温下具有良好的日历寿命;在0℃及以上温度时,该电池具有良好的倍率充放电性能;该电池可通过多项安全试验,表现出较好的安全性能。