用锁相放大器测量材料的介电参量

采用I-V法的数字电桥通过测量被测对象的交流电流和电压及两者之间的相位差,根据物理原理可得到描述材料特性的一系列介电参量.在充分理解实验技术原理的基础上,由交流信号源和锁相放大器等通用仪器组合实现数字电桥测量功能,且用数字电桥测量结果检验组合系统的科学性.同时,利用数字电桥不同测量模式的实验结果验证由最基本实验数据经过数理分析所得到介电参量的正确性.组合系统不仅有助于理解阻抗测量分析原理,还可根据需要拓展实验测量功能用于特定条件下材料介电特性研究.

基于频域介电谱油纸结构对变压器绝缘的影响研究

为研究油纸层数对频域介电特性的影响,进而评估油纸结构对变压器绝缘特性的影响。在实验室内制备不同油纸层数的试品进行FDS测试。通过对得到FDS试验结果深入分析后提出以特征频率f=0.1mHz、f=0.01Hz、f=10Hz处的复电容实部C′为频域介电特征参量。将油纸层数与频域介电特征参量进行拟合,通过两者的拟合关系评估油纸绝缘结构对变压器绝缘性能的影响。研究结果表明:油纸层数与频域介电特征参量具有高拟合优度的函数关系,证明该方法评估油纸层数对频域介电特性的影响具有很高的可行性,该方法还为应用FDS法评估油纸结构对油纸绝缘性能提供了一定依据。

变压器油纸绝缘水分含量的频域介电特征参量及评估方法研究

为了更好地将频域介电谱技术（FDS）用于变压器油纸绝缘状态的无损诊断，本文对在实验室获得的不同水分含量的油纸绝缘样品分别在30℃及60℃下进行频域介电谱测量；在深入研究水分含量及测量温度对油纸绝缘复相对介电常数及介质损耗频域谱特性影响的基础上，提出采用不同频率点处tanδ值作为水分含量评估频域介电特征参量，并初步给出了特征参量与水分含量的定量拟合公式；引入“频温平移因子”以消除测量温度对油纸绝缘频域介电特性影响的方法。结果表明：tanδ在10^-1～10^2Hz范围内随水分含量增加明显增大；分别采用10^-1Hz、10^0Hz、10^1Hz及10^2Hz频率点处tan6值作为水分含量评估特征参量，并拟合得到可用于水分含量评估指数函数；引入“频温平移因子”绘制的主曲线可以消除测量温度对油纸绝缘频域介电特性的影响，以提高水分含量评估的准确度。

基于介电特征量的发电机定子绕组主绝缘老化诊断及寿命评估

tanδ、Δtanδ、ΔC、Q_(max)等绝缘介电特征量与发电机定子绕组主绝缘剩余击穿电压有很好的相关性,能够有效表征主绝缘的老化状态。通过对某老旧发电机近10年特征量进行分析,研究了这些参量随运行年数的变化关系,得出该发电机绝缘已老化的结论,并利用经验公式对绝缘剩余寿命进行了预测。电镜扫描和热重分析等方法验证了绝缘老化的存在,证明了介电参数在老化鉴定方面的有效性。

基于运行历史的大电机主绝缘老化特性的研究

研究了不同运行年数的大电机定子线棒的介电参量和局部放电参量,分析了这些参量随运行年数的变化关系。研究发现:随线棒运行时间的增加,电容参量、最大放电量、平均放电量呈明显增大的趋势,而统计分布参量偏斜度和峭度呈下降的趋势,起始放电脉冲的相位越来越接近0°和180°,放电脉冲的相位分布越来越宽,由一三象限向二四象限扩展。这些参量能够有效表征大电机主绝缘的老化状态,对大电机主绝缘的状态评估和剩余寿命预测有重要作用。

8mm二次谐波回旋速调管谐振腔设计研究

结合回旋速调管研究的相关理论,考虑到高次谐波工作时带来的模式竞争,以及注-波互作用的耦合关系,讨论了在半径、腔长、杂模抑制以及腔内媒质涂层的介电参量等诸多因数影响的情况下,如何设计二次谐波回旋速调管谐振腔的问题。结合设计方法建模,优化设计出了5个适于8 mm二次谐波工作的谐振腔,通过漂移段连接成两种高频结构,其中一种结构在注-波互作用非线性模拟中取得了251 kW的输出功率,电子效率23.9%,增益27.2 dB,3 dB带宽大于0.4%;另一种结构初步取得了246 kW的输出功率,其它参数正在测试之中。