Mayr电弧模型下GIS中快速暂态过电压的仿真分析

SF6气体绝缘封闭组合开关(GIS)中隔离开关进行分合母线时,产生快速暂态过电压(VFTO),幅值高且上升速率极快,威胁GIS及相邻设备的绝缘。选取某800 kV GIS隔离开关分合母线的试验电路为研究对象,采用电磁暂态程序(EMTP/ATP)进行建模仿真,隔离开关燃弧时采用Mayr电弧模型,分析其对VFTO的影响,得出考虑Mayr电弧模型时操作隔离开关、断路器侧隔离开关及变压器侧隔离开关的电压波形,并与考虑时变电阻模型的VFTO进行对比。对VFTO波形进行离散傅里叶分析,得到过电压频率、幅值的变化特征,研究结果为GIS绝缘设计提供参考。

氢闸流管工作特性研究

实验研究了氢闸流管的工作特性以及均压处理的优化效果。实验发现加热电压对氢闸流管的工作特性影响较大,在不出现自放电的前提下,使用更高的加热电压能够获得更好的导通性能。触发脉冲的差异以及不同的阳极电压对氢闸流管的导通性能基本无影响。采用电阻对氢闸流管进行均压,能够使其电压分布更加均匀,并且对自放电现象有一些改善。该研究为氢闸流管的使用提供了参考。

基于热带海洋大气环境下机载PCB板的环境适应性对比研究

目的 通过机载PCB板(Printed Circuit Board,PCB)在热带海洋大气环境下的腐蚀老化特征和电气性能退化规律分析,研究其在热带海洋大气环境下的环境适应性。方法 根据热带海洋大气环境中PCB板的实际使用环境大多为舱室内部封闭或半封闭的情况,分别设计并开展海南万宁海洋平台棚下暴露场和某海域环境户外简易遮蔽玻璃框下3 a的自然环境试验。结果 PCB板的焊点、焊盘、印制导线以及引线头等部位在2种试验环境中均出现了不同程度的腐蚀破坏,试验后期,所有部位的腐蚀程度全部达到了4级,导通电阻从几十毫欧增大至几十兆欧,绝缘电阻从10 G?以上降低至几兆欧。结论 在万宁站试验2 a和某海域试验3 a后,PCB板均不满足耐电压的技术要求(500 V交流电压60 s),万宁海洋平台棚下暴露场对PCB板的环境适应性更为严酷。

先进绝缘材料电场辅助性能调控及制备研究进展

电工材料作为电工装备的基础,其特性直接决定极限运行参数,开发具有新功能、高性能的先进电工材料有助于电工装备挑战更高参数极限。受学科发展战略引导、重大科学问题启发,该文从电场辅助制备的物理机制、几类典型绝缘材料性能调控及制备机理等方面综述了电场辅助先进绝缘材料性能调控及制备的研究进展。首先,总结电场辅助制备电工材料的物理理论,详细阐述电泳、介电泳、自组装等机械效应和焦耳热、弛豫损耗等能量效应的机理。其次,以机械效应为主探讨电场辅助在以智能绝缘材料、导热绝缘材料、高密度储能材料、纤维增强材料和介电功能梯度材料为代表的先进绝缘材料性能调控领域的应用现状;以能量效应为主探讨电场辅助在热塑(固)性聚合物熔融(固化)、功能陶瓷快速烧结领域的研究进展。最后,对先进绝缘材料电场辅助性能调控及制备研究趋势进行展望,可为革新电工材料制造工艺、开拓传统高电压学科研究新方向提供一定理论参考。

H_(2)S在线监测装置研发及在锅炉水冷壁高温腐蚀防治中的应用

锅炉水冷壁高温腐蚀问题一直是影响锅炉安全运行的难题。为解决锅炉水冷壁高温腐蚀的主要媒介H_(2)S需要连续测量,但当前行业内缺乏能长期运行的H_(2)S在线监测装置问题,研发了基于可调谐二极管吸收光谱TDLAS原理测量锅炉水冷壁H_(2)S的监测装置,并使用装置在某300 MW等级电站锅炉上进行了示范应用,跟踪评估了该装置的性能。结果显示,基于TDLAS原理所研发的仪器在现场投运12个月以来保持稳定运行,装置在线监测结果显示炉内H_(2)S呈现脉冲式波动特点,H_(2)S浓度高时超过1600μL/L。监测中发现,炉内H_(2)S浓度与运行调整存在较密切的关系,在升负荷过程中,由2台磨转为3台磨运行时,前后墙23.60 m平台测点处H_(2)S浓度急剧增加,从46μL/L增至822μL/L,H_(2)S与脱硫塔入口SO_(2)没有显著的关联性。H_(2)S在线监测装置的成功研发可以实现锅炉主燃烧器区域关键参数的在线监测,并作为运行人员调整锅炉运行参数的主要依据,这对于锅炉高温腐蚀监测和锅炉数字化建设具有积极意义。

快速温变实验板校准方法的研究

快速温变实验板一般由加热装置、温度控制器、计时器和显示器组成。目前,快速温变实验板在质量控制方面缺少相应的校准方法。针对快速温变实验板的计量特性、校准条件和校准方法等方向进行研究与分析,为判定快速温变实验板的计量性能提供参考依据。

基于第一性原理的Si/SiC、Al/SiC界面成键特性和结合强度对比研究

采用半固态搅拌铸造法制备AlSi7-SiC复合材料,并利用真空压铸工艺实现了其近净成形,结合第一性原理计算方法研究了共晶Si对SiC颗粒和基体界面结合强度的影响.结果显示,在AlSi7-SiC复合材料中,发现较为严重的共晶Si偏析现象,当SiC颗粒同时处于共晶Si和α-Al边界时,形成了少量的共晶Si夹杂、被大量共晶Si包裹、完全被共晶Si包裹三种典型的界面.第一性原理计算结果显示,在C端和Si端的Si/SiC界面中,弛豫后topSi 1配位方式具有最大的粘附功,与Al/SiC界面相比,Si/SiC界面具有更高的结合强度.Si偏析相提高了界面处的电荷密度,因而具有更好的界面结构稳定性.

制粒工艺对AgWC(12)C(3)电触头材料性能的影响

采用化学包覆法制备AgWC(12)C(3)混合粉,再分别采用烧粉制粒、掺胶制粒和干法制粒将混合粉制粒,使粉体获得一定的流动性,通过初压—烧结—复压—退火—再复压制备出AgWC(12)C(3)电触头材料。测试材料的电阻率、抗弯强度等关键特性,研究了制粒工艺对AgWC(12)C(3)电触头材料力学物理性能以及使用寿命的影响。研究结果表明:干法制粒能明显降低材料的电阻率,提高材料的抗弯强度和使用寿命;与烧粉制粒相比,电阻率降低9.7%,抗弯强度提高了23%,电寿命提高了78%以上。

银氧化镉材料退火状态对氧化物聚集改善效果的研究

通过试验验证内氧化法银氧化镉材料冲制形变前不同退火温度和时间对其晶粒再结晶程度、材料硬度和表层氧化层厚度等的影响以及在不同晶粒再结晶状态和硬度下产品冲制形变和内氧化后对其晶界氧化物聚集改善效果的影响,分析得出内氧化法银氧化镉材料成型前选择合适的退火温度和时间可明显改善其晶界氧化物聚集的结论。

交流条件下银氧化锌触头材料应用研究

采用合金粉末预氧化法制备了氧化锌含量(8%~12%)的银氧化锌触头材料,并对其机械物理性能、金相组织、电性能等进行了比较分析。结果表明,随着氧化锌含量的增加,线材的电阻率逐渐增大,密度逐渐减小,其硬度和抗拉强度也有增大的趋势。在20 A以内小电流条件下进行电寿命验证,结果表明,随着氧化锌含量的增加,电寿命呈现下降的趋势,在交流条件下,AgZnO(8)具有较好的综合电性能。

改善电动工具齿轮箱清屑效果和环境的方案设计

大部分电动工具产品的齿轮箱、前盖、中间盖、底座等零部件均采用铝合金材料制作。加工制作时,零部件表面残留的铝屑,尤其是在装配期间盲孔内残留的铝屑,直接影响电动工具整机的产品质量。结合工厂生产装配中总结的实践经验,提出一种改善清屑效果和环境的技术方案。

C形压接钳头的结构分析与优化设计

压接工具广泛应用于电力施工场所,是对电缆和接线端子或接续管进行压接的专用工具。针对现有压接工具的钳头进行三维建模。使用Ansys软件对钳头进行有限元静力分析,以减轻重量为目标进行拓扑优化并设计优化方案,结合线性理论及Neuber理论修正的有限元分析论证,进行真实寿命试验,达到轻量化设计目标,解决应力集中问题。

双线制铠装加热器空速管绝缘问题研究

双线制铠装加热器空速管是一种新型铠装加热器空速管,它的加热器为闭合回路,与产品壳体绝缘,安全性、兼容性、防差错功能优于单线制空速管产品。该型空速管已广泛应用于无人机、导弹、运输机、小型飞机等各类飞机上,订货量增幅大,市场前景广阔。通过分析影响双线制铠装加热器空速管绝缘电阻的各种因素,以及这些因素对绝缘电阻的作用机理,提出对这些影响因素的控制措施,以提高双线制铠装加热器空速管绝缘电阻的合格率。

串并联谐振法在110kV长距离电缆耐压试验中的应用

为提高交联聚乙烯电缆在电力系统中的适应性,需要在完成交联聚乙烯电缆安装后进行现场交流耐压试验,对电缆综合性能进行检测。从变频串联谐振试验方式的工作原理出发,进行串并联谐振的应用计算及分析,最后说明试验注意事项,旨在为相关人员提供参考。

麻绳测量绕线一体化装置设计

麻绳通常取自黄麻或剑麻等麻类纤维,再经单股或多股绕制而成。现有的麻绳绕线装置大多结构单一,仅能对麻绳进行绕线收纳,且无法对麻绳直径进行测量,在绕线过程中需要额外设备进行直径测量,使用十分不便。基于此,课题组设计了一种便于测量绕线的一体化装置,该装置由箱体、输送测量机构、定位机构、驱动机构等部分组成,可以根据麻绳直径自动调节绕线步距,实现同步精准测量绕线的功能。结果表明,该装置运行可靠,可以提高生产效率。

超疏水可逆热致变色智能感温涂层的制备及其性能的研究

电气设备发热往往是故障出现的预兆。因此,温度监测是设备巡检的重要部分。研究选用室温硫化硅橡胶作为基体,通过添加变色微胶囊和二氧化硅纳米颗粒构造微纳复合层级结构,简单喷涂后即可得到智能感温超疏水涂层。制备得到的涂层具有优异的稳定性,即使在紫外线照射、砂纸磨损、胶带剥离和强碱/酸溶液处理后仍保持超疏水性。此外,涂层在表面温度升高时由粉红色变为无色,降低后会变回粉红色,颜色能随温度变化可逆重复变化;单位长度沿面放电电压可达10.62kV/cm。由此,该涂层在保证机械性能、提升电气性能的同时实现了带电设备可逆示温。

铜铝过渡线夹使用状况与选型分析

对国内铜铝过渡线夹主要生产厂家产品的种类、质量控制及质量检验等方面进行了调研。比较分析了相关验收标准的内容,指出标准中在质量检验过程中可能存在冲突的内容。叙述了对接型式铜铝过渡线夹的使用状况及安徽电网颁布的管理办法,为使用单位的选型与安装提供参考。

先进电工材料发展战略

电工材料是电气装备的基础,材料特性直接决定电气装备的极限电磁参数。该文深入探讨了导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁性材料与电化学储能材料等几类电工材料的战略研究价值、国内外研究现状、国际前沿动态、学科优先发展方向等;总结了各类电工材料的关键科学问题,指出了我国先进电工材料的重点研究方向与发展战略规划,为从根本上解决制约我国电气装备关键特性的材料基础科学问题提供理论支撑与技术指导。

退役高压交联聚乙烯电缆绝缘结晶特性与热稳定性分析

通过对北京地区的多根退役110 kV及220 kV交联聚乙烯电缆绝缘层进行差示扫描量热、热失重和傅里叶红外光谱等分析,研究了绝缘材料的聚集态结构及热稳定性。结果表明:电缆带电运行使XLPE的熔程变宽,带电运行的时间与材料的结晶度没有明显的关系。热失重和傅里叶红外光谱结果反映出退役XLPE电缆中只有少数试样发生了一定程度的热氧老化,大多数电缆绝缘层没有发生明显的热氧老化。

内氧化前处理对AgSnO_(2)In_(2)O_(3)触点材料组织与性能的影响

用冷拉拔和热处理工艺对Ag-Sn-In合金进行预处理,通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电接触触点材料综合参数测试仪、硬度计等对制备的AgSnO_(2)In_(2)O_(3)电接触材料的组织结构、力学和电学性能进行了表征。研究不同变形量和热处理对AgSnO_(2)In_(2)O_(3)电接触材料内氧化前、后组织及性能的影响。结果表明:55%累计变形量样品内氧化组织表面与芯部均匀性、一致性更高,总质量损耗小于30%累计变形量,接触电阻低且稳定,其在接触电阻和耐电弧侵蚀方面表现出良好的性能,主要归因于内氧化前更大程度的冷变形提高了芯部与表面的组织一致性。在相同累计变形量下,内氧化前进行热处理有利于细化晶粒和得到弥散细小的氧化物,降低材料质量损耗,表现出更低且更稳定的接触电阻,具有低且稳定的燃弧时间、燃弧能量和熔焊力,表现出更优良的灭弧能力和抗熔焊性。