油浸式变压器的全域热网络模型

热点温度是衡量变压器绝缘性能和安全裕度的重要指标,对其进行快速准确计算具有重要的意义。对油浸式变压器内部的产热和传热机理进行了分析,得到自然对流边界层中速度和温度分布与流体普朗特数Pr的关系,考虑到局部自然对流换热系数的沿程变化以及不同区域传热特性的差异,对油浸式变压器进行了分区分层处理。基于热电类比法定义了多种热阻类型,构建了油浸式变压器的全域热网络模型;通过有限元仿真对比了热网络模型的计算结果。二者所得绕组温度变化趋势相同,热点温度相差约1.9%,热点位置相差约7.7%。相比于有限元仿真,热网络模型在求解时间和效率上更有优势,能够实现油浸式变压器运行状态的在线监测、实时分析和动态评估。

电力变压器轴向位移故障诊断方法

轴向位移故障是电力变压器常见故障之一,为此结合有限元模型与频率响应法,提出了一种基于“结构参数–电气参数–试验结果”诊断思路的电力变压器轴向位移故障诊断方法。基于实际变压器的结构尺寸及材料特性在Ansoft Maxwell中建立变压器有限元模型,计算了变压器主要电气参数（对地电容、饼间电容等）,分析了不同轴向位移故障程度下电气参数的变化。为研究变压器绕组轴向位移故障对变压器频率响应曲线的影响,运用有限元模型中求解得到的电气参数,搭建了变压器等值电路模型。仿真了不同轴向位移程度下变压器的频率响应曲线的变化,结果表明：轴向位移故障会引起频率响应曲线在150 k Hz左右产生幅值变化,同时导致200-250 k Hz频率带及350-450 k Hz频率带上谐振峰的整体右移。仿真结果与现场试验表现出较好的一致性,因此,提出的故障诊断方法可以对现有判据进行补充,以提高变压器轴向位移故障诊断的准确度。

雨滴对高压直流输电线路地面离子流场的影响

HVDC输电线路离子流场的计算对于输电线路的设计和电磁分析具有重要意义,其中降雨条件下输电线路的电磁环境问题尤为突出,然而目前关于雨滴对离子流场影响的研究较少。为此,在Deutsch假设的基础上,针对空间存在的雨滴对离子流场的影响因素,进一步假设雨滴为输电线路新的电荷背景,同时采用雨滴局部畸变电场值替代标称电场值,从而考量雨滴对离子流场的影响效果。实例计算表明,与Teshmont公司的计算结果相比,良好天气下该模型的计算结果与其一致;与良好天气相比,雨天下地面离子流密度与电场的值分别约增大至2倍和1.5倍。

500kV变电站低压侧无功补偿装置运行分析

以湖北电网500 kV变电站低压侧无功补偿装置为研究对象,统计分析了近年来湖北电网无功补偿装置的运行情况,总结出目前无功补偿装置的常见问题及易发故障。分析结果发现,目前湖北电网投运的无功补偿装置存在容量、额定电流、额定电压选用标准不统一,无功补偿装置存在易发热、鼓肚及渗油等管理与运行上的缺陷。针对上述问题,提出了防范无功补偿装置故障的措施与建议,以保障电力设备安全、可靠和经济运行。

球-球电极气液两相体直流击穿现象的研究

研究了空气和雾组成的气液混合两相体在球-球电极中的直流击穿电压。实验结果表明:"!电极上的水滴会使击穿电压降低,在准均匀和非均匀电场中,降低的比例差别不大;随着喷雾量的增加,降低的比例增加;"#空气中的雾会使击穿电压提高,在准均匀电场中(间隙较小时),提高的比例较大,而且随着雾量的加大,提高的比例增加;在非均匀电场中(间隙较大),提高不明显。

抗冲聚丙烯微结构的研究

利用１３ＣＮＭＲ对抗冲聚丙烯的微结构进行了研究．结果表明，由于抗冲聚丙烯聚合工艺的差别，４个抗冲聚丙烯样品中的乙烯链段的序列分布也不同．根据抗冲聚丙烯的１３ＣＮＭＲ谱，计算出了丙烯段的次甲基和甲基的峰强度，由此建立了表征抗冲聚丙烯共聚物中丙烯链段的立构规整度的方法．

^(13)C-NMR研究乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物序列结构

１３Ｃ－ＮＭＲ方法对８种不同的国产乙烯醇－醋酸乙烯酯共聚物序列结构作了观测和表征．指出这一直接由ＰＶＡｃ（醋酸乙烯酯）皂化生成的共聚物均具有嵌段物性，并观测到它们与聚合度之间的关系．

微空腔交流放电的光学观测与模型

气泡放电是绝缘领域中的一个重要局部放电现象,大部分研究都从放电的电流信号、特高频电磁波信号等方面进行研究,由于气泡微小尺寸的限制,并没有对放电光学图像进行直接的观察;相关理论模型也都假设放电起始于气泡一端。本论文采用半通孔空穴加工方式在有机玻璃中制作了直径3 mm的微空腔来模拟气泡放电,利用微焦镜头,拍摄了不同焦点位置的放电图像,识别了放电位置和形状。结果表明:放电起始位置不一定在微空腔底部和顶部,而可能在微空腔内壁不光滑的位置;放电路径不一定直接走气隙,而是沿内壁表面;在电压有效值较高时,放电电流信号相位相对集中且没有过零现象。为了克服平板气泡模型的缺陷,提出了更接近物理状况的弧面气泡模型对电流信号不过零现象进行了解释。

基于LabVIEW的冲击电压/电流波形测量软件

冲击电压测量软件的计算准确度直接影响冲击电压测量系统的测量水平,介绍了IEC标准对于叠加过冲振荡的雷电全波的计算方法的发展改进过程,简述了自主开发的冲击测量软件的基本功能以及关键问题的解决方法,并采用IEC61083-2-2010的标准试验数据发生器(TDG)验证了软件的计算准确度。软件对雷电全波(LI)29个典型波形的计算结果,其主要波形参数:峰值Up、波前时间T1、半峰值时间T2、部分相对过冲幅值β与标准值的最大偏差值分别为-0.07%、1.5%、-0.17%、1.0%,各参数的计算偏差都小于标准规定的最大允许偏差值;另外对波形雷电截波(LIC)、冲击电流波形(IC)和操作冲击全波(SI)的典型波形进行计算,得出本软件可用于计算冲击电压/电流各种波形的结论。将本软件与研究所研发的冲击测量软件就主要测量参数进行了计算结果的比较,结果显示其软件除了计算过冲时存在几个极大偏差,也基本满足IEC标准的规定,证明本软件采集数据的计算水平达到了先进水平。

变压器绕组受力薄弱点分析及仿真研究

为了研究变压器绕组的受力薄弱点规律,基于有限元仿真软件实现了变压器的电场-磁场-机械场耦合分析。基于建立的差异化的变压器三维仿真模型分析,归纳了差异化的仿真模型对绕组受力薄弱点的影响规律,总结了差异化仿真模型对研究结果的影响规律;基于对不同撑条、垫块数量下的绕组受力薄弱点分布差异的分析,研究了变压器撑条、垫块数对绕组受力薄弱点的影响规律,结果表明撑条、垫块数量增加1/3~2/3时最大可将绕组的最大受力值降低36%左右;基于对改变铁心、绕组、撑条及垫块的材料参数仿真分析,归纳了不同材料参数下绕组的受力薄弱点分布规律,分析结果表明,对于绕组影响较大的材料参数为密度和泊松比,而对撑条、垫块影响较大的材料参数则为杨氏模量。

频率响应法诊断变压器绕组变形综述

频率响应法在变压器绕组变形诊断中应用广泛。本文介绍了频率响应法(包括低压脉冲法和扫频法)的原理,分析了典型的测量方法,并从扫频频率范围、频率曲线特性、曲线相似性比较等三方面对国内外研究现状进行了总结。明确了不同频率段与故障类型的关系,对比了不同曲线比较方法的准确性,提出应以频率响应法的检测结果结合其他方法,建立一个多属性决策(MADM)的综合评价体系,为变压器绕组变形的诊断提供有利条件。

聚乙烯醇缩酮化度的定量表征

本文在不同条件下制备出聚乙烯醇（PVA）与丙酮的缩酮化产物PVKT。进一步利用核磁共振（1H－NMR，13C－NMR）、红外光谱（IR）、紫外光谱（UV）三种测试手段建立了表征缩酮化度的方法，从不同角度分析了上述方法在表征缩酮化度的准确性。

核磁共振弛豫速率方法测定模拟正铁色素的结构

在生命体系内正铁色素具有摄铁和输铁的功能,人工合成的模拟化合物具备了正铁色素的主要功能基团和相近的性质.本工作利用铁(Ⅲ)离子的顺磁性质,测定不同铁(Ⅲ)离子浓度下模拟正铁色素的诱导弛豫时间,根据简化了的Solomon—B1oemoergen公式,计算出铁(Ⅲ)离子到所有被测质子(即氢原子)的相对距离,比较清楚地得到模拟正铁色素在溶液中的构象。

溯源用冲击电压标准波源

冲击电压标准波源是进行冲击电压量值溯源的关键设备,为了建立标准冲击电压测量系统,在全国范围内实现冲击电压量值传递需研制该设备,介绍了低阻抗冲击电压标准波源的理论分析、不确定度评定及其特性分析。冲击电压标准波源为小型的Max发生器,其电压峰值Up、波前时间T1、半峰值时间T2都可以根据脉冲形成回路的元器件参数计算得到。该标准波源的Up为10～1 000 V,T1为1.543 9μs,T2为59.500 5μs。输出波形参数Up、T1、T2的相对不确定度（包含因子k=2）Urel,Up=5×10-4、Urel,T1=4×10-3、Urel,T2=2×10-3。实际测量结果与理论计算值的偏差为-0.8‰～0.6‰,基本无极性效应。T1的偏差为-1.5‰～2.5‰,T2的偏差为-1.7‰～0.5‰。连续重复20次,最大相对标准偏差为2.7×10-4。1年之内各电压点峰值长时稳定性在0.3‰内。校准5 k V标准电阻分压器（3.45 k？）,冲击刻度因数与频率响应试验结果相符,测量得到的时间参数与理论计算结果相符,表明该低阻抗冲击电压标准波源既可校核数字记录仪也可校准电阻分压器。与Strauss生产的Kal1000校准器进行比对,Kal1000的峰值偏差为-2‰～3‰,峰值偏差远大于所研制的标准波源。

冲击电压标准波源的研制

IEC标准规定使用高精度的冲击电压标准波源校准数字记录仪,为了能够校准冲击电阻分压器和数字记录仪组成的完整测量系统,文中介绍了可产生IEC 60060-1—2001中规定的雷电全波的冲击电压标准波源的原理、设计和结构。冲击电压标准波源为小型的MAX发生器,其电压峰值Up、波前时间T1、波尾时间T2都可以根据脉冲形成回路的元器件参数计算得到。该标准波源的输出电压波形峰值为80~1 000 V,理论计算时间参数（0.791/58.22）μs。采用PTB校准过的14Bit数字记录仪测量低阻抗标准的输出波形,电压峰值Up实际测量结果与设置值的偏差在0~0.8‰之间;波前时间T1的偏差-2‰--3‰之间;半峰值时间T2的偏差为-1‰~0.8‰之间,峰值参数满足±1‰的允许误差要求,时间参数均满足±1%的最大允许误差要求,连续重复20次,最大标准偏差为2.5×10-4,一年内各电压点的峰值长期稳定性在0.3‰内。该标准波源可作为冲击电压溯源过程中校准数字记录仪的主标准,校准电阻值为3.25 kΩ的冲击电阻分压器,校准分压比为93.42,结果与分压器频率响应试验结果一致,时间参数与MATLAB程序计算结果吻合,表明该低阻抗冲击电压标准波源也可校准电阻分压器。

聚酯/无机杂化分子间键合作用及微结构相关性的光谱研究

采用FTIR ,UV Vis,WAXD和DSC手段,研究了分子间为非共价键化学结合的PCL/SiO2 高分子无机杂化透明材料组分间的键合型式;分子间特殊氢键相互作用行为与结晶性聚合物在杂化材料中的微结构相关性。结果表明,杂化体系中PCL高分子与SiO2 无机组分间的键合,主要是依赖于杂化体系中较强的分子间氢键相互作用,其作用强度随无机相TEOS含量而变化。体系中氢键相互作用增加使PCL结晶高分子的相对结晶度下降,杂化材料的光学透明性提高。同时对体系中高分子 无机组分的微相分离尺度产生影响。

冲击电压测量软件的验证及其比对

冲击电压测量软件的计算准确度直接影响冲击电压测量系统的测量水平,笔者介绍了IEC标准对于叠加过冲振荡的雷电全波的计算方法的发展改进过程,简述了自主开发的冲击测量软件的基本功能以及关键问题的解决方法,并采用IEC 61083-2—2010的标准试验数据发生器(TDG)验证了软件的计算准确度。根据该软件对雷电全波(LI)29个典型波形的计算结果,其主要波形参数为峰值Up、波前时间T1、半峰值时间T2、部分相对过冲幅值β与标准值的最大偏差值分别为-0.07%、1.5%、-0.17%、1.0%,各参数的计算偏差都小于标准规定的最大允许偏差。总结采用新方法后各参数的变化趋势,笔者选择IEC 61083—1996 TDG软件规定的17种典型波形(LI),结果显示新方法计算的过冲低于旧标准值,因此拟合基准曲线峰值低于旧方法中的平均曲线的峰值;对于过冲频率f≥500 kHz时,由于计算滤波方法的不同,新方法得到的T1和Up分别低于、高于旧标准值。

不同磁场强度^（13）C－NMR研究聚烯烃链的微量异种结构单元

使用磁场强度分别为４００ＭＨｚ和９０ＭＨｚ的１３Ｃ核磁共振研究聚烯烃中微量异种结构单元，对其进行了详细的指认并给出了定量结果，发现在磁场不同的谱仪中所能观测的微量异种结构单元的最低浓度，对４００ＭＨｚ为５个支化点／１００００个碳原子，而９０ＭＨＺ为１个支优点／１０００个碳原子，并对这些结果给出了解释．

超高分子量聚乙烯凝胶膜超高取向过程的几个不同阶段

通过Ｘ射线衍射、平板照相、扫描电镜等方法观测超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）凝胶／结晶膜取向过程中的结构形态变化，并根据ＰＥ片晶内分子动力学模拟结果，提出ＵＨＭＷＰＥ凝胶膜在热拉伸取向过程中明显存在３个不同阶段，即：初期片晶转动或滑移，ｂ轴优先垂直于拉伸方向取向；随着拉伸比增大，片晶的ｃ轴平行于拉伸方向，同时，分子链的解折叠开始，部分非晶链也进入伸直链区取向；当拉伸比达到极限倍率时，分子链已经接近完全伸展成为比较刚直的微纤链束。但这些平行的伸展链束仅呈二维的位置周期，且分子链在链轴方向上的排列参差不齐。

PCL/SiO_2杂化纳米相微结构与晶态成核生长特性

应用扫描电子显微镜、广角X射线衍射和差示扫描量热手段研究了有机高分子/无机组分间以物理次价力(氢键)键合的高分子量PCL/SiO2杂化材料纳米相微结构和PCL高分子链在该微结构环境中的结晶成核生长特性及其影响因素.研究结果表明:杂化体系中高分子/无机组分间的微相分离尺度在纳米数量级,高分子微区的平均相畴尺寸在70nm左右,无机相形态呈现不规则的颗粒状.两相均匀分布程度与体系中组分间的氢键键合强度有关.PCL杂化后结晶度减小,对应的微晶尺寸明显改变,平衡熔点随无机组成含量的增加而下降.高分子链在晶核表面折叠形成结晶结构所需的能量增加.这一结果归因于无机非晶SiO2和键合强度的影响.