特高压自耦变压器绕组间主绝缘间隙上的工频/雷电冲击叠加过电压

为研究冲击电压与工频电压的叠加在变压器串联绕组与并联绕组之间的主绝缘间隙上产生的叠加过电压,通过1000 kV自耦变压器的70%缩比模型进行试验,得到单独施加标准波、长尾波以及两者叠加时的曲线。通过比较,可以发现叠加的工频电压与冲击电压极性相反且为负峰值相位时绕组间主绝缘间隙上产生的电压最高。

小型冲击叠加震源及应用效果

高分辨率地震勘探中,如何激发高频信号是至关重要的问题。当遇到地表松散的地层,且地下水位较低时,无论是锤击震源还是炸药震源,都显得一筹莫展。石油地震勘探使用的可控震源可以激发高频信号,并具有较强的抗干扰能力,已在国内外广泛使用。依据可控震源的基本原理,使用小功率电锤进行冲击叠加,在表层松软和有环境干扰的地区,获得了主频80～150 Hz的有效波信号,探测深度达到300 m,可以满足浅层高分辨地震勘探的需求。通过应用实例证明了方法的有效性和优越性。

交流与雷电冲击叠加电压下SF6气体中沿面局部放电测量与数值计算

由冲击过电压所引发的环氧绝缘沿面局部放电往往会造成严重的绝缘事故,威胁设备的运行安全。采用不同的测量方法对交流与雷电冲击叠加电压下SF6气体中环氧绝缘沿面局部放电进行测量。分析讨论冲击叠加相位和冲击电压极性对沿面局部放电激发过程的影响。基于试验结果的讨论分析和沿面局部放电基本物理过程,建立交流与冲击叠加电压下沿面局部放电激发过程的数学模型,对不同极性冲击叠加在交流电压不同相位后沿面局部放电的放电时延、放电量进行数值计算。同时,对放电所产生的沿面、空间电荷衰减过程进行定量分析,实现了电荷衰减过程中电荷记忆效应对沿面局部放电影响的量化描述。该研究结果为沿面局部放电过程的分析提供了一定的试验及理论依据。

交流与负极性雷电冲击叠加电压下SF6中自由金属颗粒局部放电激发特性

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)在运行中常常会遭受雷电过电压侵袭,此时其中的自由金属颗粒缺陷会使得SF设备绝缘性能急剧降低,威胁设备的运行安全。基于冲击叠加相位可调的交流与冲击叠加试验系统,采用脉冲电流法试验研究了冲击叠加相位、金属颗粒尺寸、金属颗粒数量对交流与雷电冲击叠加电压下SF中自由金属颗粒局部放电激发特性的影响。试验结果表明,冲击叠加相位、金属颗粒尺寸和数量对局部放电激发特性影响显著。负极性雷电冲击叠加在交流电压负半周后,可激发颗粒后续的交流局部放电,且冲击叠加在270°相位所激发的放电最为剧烈;随着颗粒尺寸增大,冲击下金属颗粒局部放电更难激发,但激发后局放更为剧烈;随着颗粒数量增加,冲击下金属颗粒局部放电更容易激发,且放电更为活跃;并从空间电荷角度对局部放电的激发和发展机理进行了解释。该研究工作对于深入理解与实际工况更为契合的叠加电压下SF中自由金属颗粒局部放电特性具有重要的理论和工程意义。

金融冲击、冲击叠加与货币政策效果

金融冲击是引起宏观经济波动的重要因素之一,本文采用冲击叠加的研究方法,将异质性行为人、认知局限假设和金融冲击引入动态随机一般均衡模型的分析框架,分析不同货币政策参数设定结构下金融冲击的短期效应,探索应对金融冲击的合意货币政策。研究表明:注重调控产出波动的货币政策具有较高有效性,但对产出波动的过度平抑反而会削弱货币政策对金融市场冲击的调控效果,注重调控通货膨胀波动会引发受担保中间部门的产出和总产出在施行货币政策后出现持续、显著的波动。因此,我国的货币政策应采用适度调控总产出的策略应对金融冲击,同时应减弱金融冲击发生后对通货膨胀目标的关注,以达到减弱金融冲击短期效应,平抑宏观经济波动的目的。

交流与操作冲击叠加电压下SF6气体中沿面局部放电特性

高压电气设备在遭受过电压侵袭时绝缘将同时承受运行电压与过电压的共同作用,严重威胁设备的运行安全。考虑与实际工程背景相切合,该文设计了一套冲击叠加相位可控的交流与冲击叠加试验系统,对工频交流与标准操作冲击叠加电压下SF6气体中沿面局部放电特性进行了研究分析。当交流电压分别为试品的90%局部放电起始电压(PDIV)与110%PDIV时,在工频相位0°~360°,以45°为步长叠加峰值为两倍交流PDIV的操作冲击。试验结果表明,冲击叠加相位对交流电压下沿面局部放电特性影响显著。当在工频相位45°~135°之间叠加冲击时,冲击过后交流电压下的局部放电被激发或得到增强,而在其他相位叠加冲击时对交流电压下的局放无明显影响。冲击对交流局放的影响具有明显的极性效应,冲击过后仅交流电压负半周发生明显放电或放电得到增强,而对正半周的局放无激发或促进作用。冲击对交流下局放的影响与交流电压的幅值相关,交流电压幅值越高,在相同相位叠加冲击时所激发的局放幅值与次数越大。

交流-冲击叠加电压试验平台设计与实现方法研究

GIS、电力变压器等高压电气设备在实际运行中会不可避免地遭受操作过电压与雷电过电压,交流与冲击过电压共同作用下将严重威胁设备的绝缘性能。为了研究交流—冲击叠加电压下电气设备绝缘缺陷的局部放电特性,研制了一套交流—冲击叠加电压试验平台,并提出了试验回路中各元器件参数的设计分析方法与理论计算模型。理论计算结合电路仿真合理地设计选取了保护元器件类型及参数,有效地避免了两种电压叠加过程中对试验设备的损坏。试验与仿真结果表明,该试验平台可以产生叠加相位可控、可调的交流—操作冲击叠加电压、交流—雷电冲击叠加电压。

冲击波叠加效应对组合式多爆炸成型弹丸成形的影响研究

为探明组合式多爆炸成形弹丸(MEFP)弹丸的成形机理、研究形成良好弹丸的关键因素,运用LS-DYNA显式动力学软件对同时起爆和时差起爆条件下组合式MEFP成形过程进行了数值模拟计算,并对多个子装药爆轰场冲击波叠加效应进行了理论分析。研究表明:导致中心弹丸易于断裂、速度较快,周边弹丸形状不对称的主要原因是侧壁和罩顶反射冲击波的叠加作用;选用低密度吸能效果较好的填充介质可以减小反射波的强度从而减弱其叠加效应;当起爆时差超过5μs,中心子装药的药型罩会出现过度压垮的现象,不利于弹丸的成形。研究成果为战斗部填充介质的选取、合理装药间距的确定、多点起爆器材精度的确定等关键技术提供了理论依据。

±800kV直流线路杆塔塔头空气间隙的直流叠加操作冲击放电特性

国内外的文献资料表明空气间隙的放电特性在纯操作波和直流预电压情况下有很大的差别,这对高压输电线路塔头空气间隙的选择可能会有影响,因此在我国直流特高压杆塔空气间隙设计中需要对导线上直流预电压的影响进行研究。通过真型尺寸模拟塔头空气间隙放电试验,研究了特高压线路杆塔空气间隙在直流预电压叠加操作冲击下的放电特性,得到了叠加电压的试验数据。通过与纯操作冲击放电特性的比较,发现叠加电压情况下杆塔空气间隙的放电电压比纯操作冲击情况下高2%～4%,因此从安全的角度考虑,在特高压杆塔空气间隙设计中,采用纯操作冲击电压试验数据是可行的。

直流叠加冲击电压下XLPE电树枝引发特性

直流电缆在运行过程中可能会遭受冲击过电压,进而导致绝缘内部产生电树枝放电。为此,对直流叠加冲击电压下XLPE中电树枝引发特性进行了试验研究。试验结果表明:直流叠加冲击电压后电树枝的引发电压明显降低;随着直流电压分量的增加,电树枝引发率随之增加;直流叠加冲击电压下电树枝引发特性具有一定的极性效应;直流叠加同极性冲击电压时,正极性直流叠加正极性冲击电压下电树枝引发率较高;当直流叠加异极性冲击电压时,负极性直流叠加正极性冲击电压下电树枝引发率高于正极性直流叠加负极性冲击电压作用情况;直流电压一定时,正极性冲击电压下电树枝引发率和平均电树枝长度均高于负极性冲击电压作用情况。因此,直流电缆在运行时遭受冲击过电压,可能会对其安全稳定运行造成较大威胁。

直流预压时间对直流叠加冲击电压下XLPE中电树枝引发特性的影响

为探究直流预压时间对直流叠加冲击电压下电树枝引发特性的影响,在幅值为0、±10 kV预压时间为1、10、60、180min的直流偏置电压下分别叠加±50k V的雷电冲击电压。此外,利用双极性载流子输运模型对复合电压下针尖附近空间电荷及电场分布进行了仿真分析。试验及仿真结果指出,随着直流电压作用时间的增加,复合电压下的电树枝引发长度逐渐增加,介质内部空间电荷浓度及分布范围有所增加,且复合电压下电树枝引发长度与空间电荷浓度、注入深度以及流注发展过程有关。复合电压作用下电树枝引发长度以及直流电压下空间电荷分布特性与所加电压的极性存在紧密联系,正极性冲击电压下电树枝引发长度明显大于负极性;当直流预压时间及幅值相同时,负极性直流预压下空间电荷浓度及分布范围均大于正极性。

如何应对百年未有之大变局和疫情的叠加冲击

当前,中国面临世界百年未有之大变局和新冠肺炎疫情的叠加冲击,且处于转变经济发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,结构性、体制性、周期性问题相互交织,国内外风险交叉传递,我们应保持战略定力,在做好疫情防控和加快复工复产工作的基础上,坚决打赢精准脱贫、污染防治、防范化解重大风险的攻坚战,完成全面建成小康社会任务,为实现社会主义现代化建设"两步走"战略目标奠定坚实基础。

直流叠加冲击电压下XLPE/EPDM界面的空间电荷特性

在直流输电线路中,电缆线路易受到操作或雷电过电压的侵扰,导致线路在直流电压的基础上叠加冲击电压,再加之电力设备绝缘的感/容效应,导致各元件间的电磁能量转换过程造成线路系统发生震荡,产生上百乃至上千赫兹的高幅值冲击电压波,严重影响电力设备绝缘长期运行可靠性。为此基于实验室已有的直流叠加冲击电压下PEA法空间电荷测量系统,分别测量了直流电压、冲击电压、直流叠加冲击电压作用下XLPE/EPDM复合介质中空间电荷特性。实验结果表明,在直流电压作用下,随着电场的升高,两种介质的电导率特性发生反转,导致界面电荷量逐渐发生变化;冲击电压作用下,正冲击导致界面处出现负电荷的积累,负冲击导致则界面处出现正电荷的积累,电荷量会随着场强增大而增加;当直流叠加同极性冲击,等效直流电场倍增,由两种材料电导率大小的反转导致界面电荷呈现先减小后反向增加趋势;当直流叠加异极性冲击,在叠加期间,由于等效直流电场的降低以及暂态电场极化的影响,导致界面电荷减少。

SF6/N2混合气体中直流叠加雷电冲击复合电压作用下绝缘子闪络特性

绝缘子在直流电压作用下表面将积聚有大量电荷并对绝缘性能造成影响。然而由于电荷积聚饱和时间长,当前研究鲜有在绝缘子表面电荷积聚最严重的情况下进行叠加冲击电压试验;并且对环保型气体环境中的GIL绝缘子绝缘特性的关注不多。为解决上述问题,该文通过建立油加热系统对实验平台进行加热,加速达到绝缘子表面电荷积聚饱和状态。之后在0.1MPa SF6/N2混合气体中且导杆温度为70℃时对不同清洁状况下的绝缘子施加直流叠加雷电冲击电压,实验结果表明:①绝缘子表面电荷积聚情况在2h后达到饱和状态;②随着预加直流电压时间的增加,复合电压下闪络电压较单独雷电冲击电压作用下闪络电压明显下降,绝缘子在表面电荷积聚饱和后,在表面有无金属微粒时闪络电压比冲击电压单独作用时,下降幅度分别为16.4%、10.34%;③相比表面无金属微粒,绝缘子表面存在金属微粒下的闪络电压显著下降,最大下降幅度达20.54%。因此,在SF6/N2环境下,建议在绝缘子表面电荷积聚最严重条件下施加直流电压与雷电冲击复合电压进行绝缘测试。

水下多点爆炸冲击波叠加效应研究

研究冲击波叠加效应对增强冲击波超压峰值的研究有着重要的作用。如果冲击波是在已有压力的水中推进,则波前和波后的压力差将会大于预估值,两个冲击波相遇会形成更强的冲击波。通过理论推导得到冲击波正相交与斜相交的方程,对曲线进行拟合、得到冲击波叠加的理论公式,并进行仿真计算和水箱爆炸试验。数值仿真计算和水箱爆炸试验结果表明,所得到的理论公式具有准确性和可靠性,证明了水下爆炸冲击波叠加后冲击波峰值增强效果明显,为后续水下爆炸冲击波叠加的毁伤效应研究奠定了基础。

直流叠加冲击电压对GIS中自由导电微粒检测的有效性

自由导电微粒是造成气体绝缘金属封闭开关(GIS)设备故障的一个主要原因,而目前现场交接试验项目难以对GIS中的自由导电微粒进行有效检测,因此有必要研究新的检测手段,以对现场试验进行补充。直流电压下自由导电微粒容易起跳和运动,从而引起电场畸变,而冲击电压对于局部电场集中的检测较为有效,论文结合这2种电压的优点,提出了自由导电微粒缺陷的直流叠加冲击电压检测方法,并通过搭建叠加电压实验回路,在500k V GIS中对该方法的有效性进行了研究。结果表明:直流电压下,线形微粒的运动主要有跳跃与飞萤2种模式;随着直流电压的升高,微粒处于飞萤状态的概率逐渐增大,且正极性电压下飞萤发生在壳体表面,负极性电压下发生在母线表面,负极性电压下微粒呈现飞萤状态的概率远高于正极性电压;先对GIS施加负极性直流电压使微粒起跳,然后施加冲击电压,可以对GIS中自由导电微粒进行有效检测;随着微粒长度的增大,GIS在直流叠加冲击电压下的放电电压迅速降低;随微粒半径的增大,放电电压呈现降低趋势。负极性直流叠加正极性冲击下GIS放电电压较负极性直流叠加负极性冲击下更低,更有利于微粒的检测。

工频叠加冲击电压下XLPE绝缘中电树枝的生长特性研究

为了研究工频叠加冲击电压对XLPE绝缘中电树枝生长特性的影响,搭建了工频叠加冲击电压实验平台。首先,对XLPE样本施加工频电压以培养出电树枝,然后对工频电压作用下不同生长时刻的电树枝样本施加冲击电压,通过实时显微观测系统完整记录样本中电树枝的生长过程。利用扫描电镜观察电树枝的微观结构,使用COMSOL有限元仿真软件根据其微观特征搭建电树枝的电场仿真模型,进一步分析工频叠加冲击电压作用下电树枝的生长过程与微观结构的关系。结果表明:当工频叠加冲击电压作用于XLPE样本时,电树枝尖端电场畸变严重,样本中无定形区分子链快速断裂,导致从电树枝尖端处快速生长出枝状电树枝;由于工频叠加冲击电压作用时XLPE样本被注入空间电荷,撤去冲击电压后仅工频电压作用于样本时,空间电荷累积在电树枝尖端均匀了尖端电场,使电树枝向地电极方向的生长受到了抑制。

交流叠加冲击电压下环氧绝缘内部气隙局部放电特性

GIS设备在运行过程中时常会受到各类瞬态冲击的作用,交流叠加冲击将严重威胁设备的绝缘安全。为掌握交流叠加冲击电压下环氧绝缘子的绝缘特性,构建叠加电压实验平台,研究分析SF6中环氧绝缘内部气隙缺陷在工频交流与操作冲击叠加电压下的局部放电特性,记录冲击过后的局部放电时域波形,统计最大放电量与放电次数,总结分析交流电压不同相位叠加冲击时的局部放电激发特性和规律。结果表明,操作冲击电压的叠加相位对绝缘内部气隙缺陷的局部放电起始特性具有显著的影响。在交流电压45°、90°与135°叠加操作冲击时可激发气隙缺陷发生局部放电,但放电剧烈程度存在差异;冲击叠加在其他相位时未能激发环氧绝缘内部气隙缺陷产生局部放电;冲击所激发的局部放电持续时间均不超过5个工频周期。

交流叠加雷电冲击下SF_(6)中环氧绝缘表面金属颗粒局部放电特性

为掌握交流叠加冲击这种复杂工况下环氧绝缘沿面局部放电激发规律,对交流叠加雷电冲击(lightning Impulse,LI)电压下SF_(6)中环氧绝缘表面金属颗粒局部放电特性进行了实验研究。在交流电压小于局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)的情况下,研究了交流叠加雷电冲击电压下的局部放电激发特性;在交流电压大于PDIV的情况下,研究了雷电冲击对交流局部放电的影响。结果表明,PDIV随金属颗粒的长度增加而减小,随金属颗粒的直径减小而减小,随金属颗粒距高压电极的距离增加而减小;交流叠加雷电冲击电压下的局部放电比交流电压单独作用下的放电更剧烈;交流电压低于PDIV时,负极性雷电冲击(negativelightning impulse,NLI)所激发的交流局部放电比正极性雷电冲击(positivelightningimpulse,PLI)所激发的放电剧烈;交流电压高于PDIV时,雷电冲击对交流局部放电无明显影响。

直流叠加冲击电压试验回路保护电阻参数选择与外形优化

在最大900 kV直流叠加1800 kV操作或2400 kV雷电冲击电压的试验中,需要设计特殊的电阻元件保护直流电压发生器免受冲击电压的损坏。本文通过仿真计算,对直流叠加冲击电压试验回路中保护电阻的阻值进行了选取,同时基于试验时发生的外绝缘闪络,对电阻丝绕法与电极外形进行了优化,结果表明:保护电阻阻值选择500 kΩ,可满足保护直流电压发生器的要求;保护电阻外绝缘长度选择10 m,电阻丝绕法采用双线对绕,高压端电极配置环径2700 mm、罩深500 mm、管径250 mm的均压环,可明显改善电阻上电压分布和电场分布,满足不发生外绝缘闪络的要求。