IGBT模块在携带式变频气绝缘X射线机中的应用

自从70年代末80年代初我国开始研制轻便的携带式变频气绝缘X射线探伤机来替代早期笨重的工频油绝缘X射线探伤机以来,国内外主要生产厂商绝大多数都是采用传统的琼斯逆变电路将经过整流、滤波后的直流电压变换成脉冲方波供X射线管头作高压电源的.它的最大缺点是工作频率低、噪声大、干扰大,且有时会发生逆变失控.随着双极型大功率晶体管GTR及绝缘栅双极型晶体管IGBT新型复合器件的问世,国外已普遍将这类先进器件应用到感应加热电源、变频调速电源和逆变电源等技术领域.笔者于1995年在本厂携带式变频气绝缘X射线探伤机的通用控制器上用IGBT模块替代原琼斯逆变电路对250kV及300kV机头做连续可靠性工作试验,取得了很好的效果。

氮气与聚合物隔板复合绝缘工频击穿特性研究

采用适当压力的氮气(N2)作为SF6的替代气体是目前中压环保型开关设备的研究热点。在氮气中引入隔板与其组成气固复合绝缘间隙,能够更好地提升其耐压性能。通过改变隔板水平位置、竖直尺寸、材料及电极结构,得到不同情况下氮气中击穿电压的变化规律。同时将击穿路径分段分析,总结各分段击穿路径的类型及概率,最后结合仿真分析击穿路径上的电场分布变化。结果表明:一定开距范围内氮气中击穿电压随着电极距离的变化相比于空气更加规律;隔板距离高压电极越近及隔板竖直尺寸越大,击穿电压越高;三种材料的隔板中,聚四氟乙烯(PTFE)板对击穿电压的提升效果最弱,云母板对击穿电压的提升效果最好,但其击穿电压受水平位置影响显著。不同水平位置下击穿电压存在差异是因为电场分布情况不同,击穿电压与击穿路径没有太大关系,竖直尺寸是影响击穿路径类型的重要因素。研究结果可以为氮气与聚合物隔板复合绝缘的设计和优化提供参考。

APG工艺在高压电力绝缘件制造中的应用与优化

在电力领域中,高电压电气屏障发挥至关重要功能,此项性能在至关重要影响电气设备的稳定运行。APG工艺是一种高效智能化的高压凝胶处理技术,高压绝缘元件的产品质量和生产效能显现明显的提升。阐述了APG工艺的核心理念、独特优势和竞争力,评估了APG工艺于高压电力绝缘材料生产环节实际运用以及潜在挑战,详细介绍了APG技术的优化方案及未来走向,关于高压绝缘部件制造的纲领性规定及其实践意义。

气固复合绝缘变压器聚酯材料老化特性研究

为了研究长时间运行下SF6气固复合绝缘变压器的老化状态,建立了变压器内部聚酯绝缘材料老化评估模型。首先对6020型PET薄膜进行加速热老化实验,然后采用频域介电谱、差示扫描量热、拉伸以及近红外光谱检测PET材料的老化特性。实验发现,PET薄膜介电损耗随老化呈现先减小后增大趋势,采用Havriliak-Negami介电弛豫模型处理后选取了典型特征参量τ1和τ2,并拟合得到了老化时间与τ1和τ2的经验公式;PET薄膜的结晶度和断裂伸长率随着老化呈现先增大后减小趋势,拉伸强度呈现减小趋势;PET薄膜近红外吸光度随着老化呈现减小趋势,采用线性判别分析算法进行降维处理后获得了较好的分类结果。综合分析可得,频域介电谱弛豫时间常数τ1和τ2、拉伸强度和近红外光谱吸光度特征参量可以较好的表征聚酯材料的老化程度。

电推力器气路高电压绝缘技术研究

电推力器工作时,氙气供气管路上必须设置气路电绝缘器抑制因低气压放电引起的击穿,以确保电推力器正常工作,并避免卫星结构带电。通过气路电绝缘器工况分析,在帕邢放电原理基础上,对提出的几种气路电绝缘器结构方案开展了对比分析。考虑空间应用环境、高可靠和小型轻质化要求,并结合工作电压等条件,重点对多级电压分割绝缘结构进行了设计分析。对不同级数的气路电绝缘器结构样件进行了试验验证。结果表明该设计结构能够满足当前电推力器气路电绝缘要求。该研究成果可推广应用于更高工作电压和更大气体流率的气路电绝缘器结构设计。

考虑隔板沿面闪络的气固复合绝缘工频耐压特性

为了分析隔板沿面闪络与气固复合绝缘系统工频耐压特性的关系,结合工频耐压试验和有限元仿真,从等效击穿路径和平均电场强度两个角度进行分析。研究发现,气固复合绝缘间隙的击穿电压无法通过典型击穿路径直接计算。间隙击穿前,隔板在不同位置下沿面路径承受的平均场强并不相同,但不同尺寸隔板承受的平均场强基本一致。结果表明,已知某种尺寸隔板在给定位置的击穿电压时,即可预测其他尺寸隔板在相同位置的击穿特性。

恒频气绝缘携带式X射线机

介绍恒频气绝缘携带式X射线探伤机与变频气绝缘携带式X射线探伤机比较，整机工作原理和特点等。

变频气绝缘X射线探伤机管电压测定及其结果分析

叙述了变频气绝缘X射线探伤机管电压测定的目的、测定方法和测定过程,对测得的数据进行处理,并将最终的结果与工频相应的管电压值制作出对比曲线,说明同型号变频管电压低于工频管电压。

局部过热下C_(3)F_(7)CN/EP气固绝缘系统劣化特性

C_(3)F_(7)CN/CO_(2)混合气体被认为是当前最具潜力的SF6替代气体。研究局部过热缺陷下环保型气固绝缘系统的劣化特性,可以为环保型气体绝缘电气设备的运维提供参考。该文搭建了局部过热模拟试验平台,开展C_(3)F_(7)CN/EP在不同温度下的劣化试验,获得气体分解产物随温度和时长的变化特性、EP表面物化特性和C_(3)F_(7)CN/EP气固绝缘系统劣化后的电气特性。结果表明:局部过热分解产物主要有CF4、CHF_(3)、CF_(3)CN、C_(3)H_(3)F_(3)、C_(3)F_(6)、C_(2)N_(2)、C_(2)H_(6)、C_(2)F_(4)、C_(3)F_(8),625℃下局部过热10h后混合气体的击穿电压下降了20.38%;环氧树脂在105℃时不分解,279℃时开始分解,400℃和625℃时完全被破坏,环氧树脂表面发生了C-C、C=C、C-O键的断裂;相比未老化试样,279℃时环氧树脂试样的冲击闪络电压下降了约6.4%;局部过热后主要气体分解产物的相对绝缘强度比C_(3)F_(7)CN略差;基于密度泛函理论(DFT)分析了C_(3)F_(7)CN/EP劣化机理,EP表面的C链在局部高温的作用下断裂,带隙减小,电导率增大,闪络电压下降;提出C_(3)H_(3)F_(3)气体可作为诊断C_(3)F_(7)CN/EP绝缘系统过热分解的特征产物。

气固绝缘系统电场模型的建立与求解方法

针对目前气固绝缘系统直流电场计算所普遍采用的恒定电流场计算方法过于简化,尤其对于电流密度存在饱和现象的气体介质计算误差较大的问题,建立了基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统的电场模型,通过构建自由电荷密度方程并实时计算电荷产生的泊松场分布,获得了体电荷和界面电荷密度分布的暂态变化过程;建立了基于气体自然电离和离子迁移、扩散运动的弱电离气体的电导模型,准确表征了气体电流密度与场强的非线性关系。制作了常用于GIS/L的柱式绝缘子实验模型,测量了直流电压下绝缘子表面的电位分布,并与计算结果进行了对比,结果表明:计算得到的表面电位分布的整体变化趋势以及各电位峰位置均与测量结果吻合较好;发现弱电场下绝缘子配置嵌件时表面主要积聚同号电荷,强电场下则正好相反,同时负极性电压下的阴极发射电子过程将增大空气侧电流密度。

气液固三相绝缘体系数学物理模型的理论分析与实验验证

电机槽内气液固三相绝缘体系由减薄的云母主绝缘、气液两相的蒸发冷却介质和起固定作用的包绕材料构成,三种材料共同承担线棒的绝缘。基于槽内气液固三相绝缘体系的结构特点,建立绝缘体系的简化物理模型,提出气液固三相绝缘体系相关绝缘参数的数学模型。对与绝缘体系电气特性相关的各参数进行理论分析,讨论固定绝缘厚度、液体主流温度、蒸发冷却介质大容器饱和核态沸腾状态的雅各布数等对气液固三相绝缘体系电容、介质损耗角正切值等绝缘参数的影响。最后利用实际线棒对槽内气液固三相绝缘体系进行绝缘实验研究,验证了数学物理模型理论分析的正确性。

变频电压下气制油纸绝缘与矿物油纸绝缘沿面放电特性

天然气制绝缘油作为电力行业的新型绝缘油,有望解决我国未来优质变压器油供应不足的瓶颈问题,然而其包括局部放电耐受强度及扫频图谱特征在内的电气参数尚未明确。搭建了工频至低频下油纸绝缘局部放电试验平台,采用球板电极模型开展了频率由50 Hz降至0.1 Hz交流电压下气制油-纸绝缘和传统矿物油-纸绝缘沿面放电试验。研究结果表明,随着频率的降低,两种油下油纸绝缘沿面放电的起始电压都呈现增高的趋势,且气制油-纸绝缘沿面放电的起始电压明显高于传统矿物油-纸绝缘,局部放电性能更优异。两种油-纸绝缘沿面放电正负半周的最大放电量、平均放电量以及脉冲重复率整体随频率下降都呈现下降的趋势。各频率下,局部放电相位(PRPD)图谱与统计图谱(q_(max)-φ,n-φ和n-q)整体形状一致,但分布范围差别较大。研究结果可以为不同油-纸绝缘沿面放电在不同频率电压下的模式识别提供参考价值。

直流电压下GIS气固绝缘介质电场仿真与试验研究进展

与交流不同,直流电压下气固绝缘系统的电场分布取决于电介质的电导率。在绝缘系统电场由容性转化为阻性的同时,电荷在气固介质交界面积聚而改变了原有电场,导致其沿面闪络特性下降,制约着直流GIS的工程应用。目前关于直流GIS绝缘介质电场的仿真和试验研究已成为国际上的热点,文中对此进行系统性的综述,包括:GIS直流电场的数学计算模型,不同介质的电气特性,GIS绝缘子表面电荷测量方法,表面电荷测量系统等。最后,对直流GIS相关仿真和试验研究工作给出了建议。

多隔板气固复合绝缘工频击穿特性研究

在空气间隙中引入隔板组成气固复合绝缘,可以显著提高间隙的耐压水平。为了研究不同因素对多隔板气固复合绝缘工频击穿特性的影响,本文通过改变多层隔板的水平位置、竖直尺寸、材料进行耐压实验,用摄像仪捕捉击穿路径分析放电规律,最后结合仿真分析电场分布变化。结果表明:双层隔板和三层隔板都对击穿电压起到了提升作用,隔板竖直尺寸越大,隔板水平位置离电极越近,击穿电压越高;三种材料隔板中,聚氯乙烯隔板对耐压性能的改善效果较优。隔板竖直尺寸是影响路径概率变化的重要因素,实际击穿路径大部分是沿着隔板表面发展;击穿路径长度越长,击穿电压越高;不同隔板位置对击穿电压的影响主要取决于电场分布的变化。研究结果可以为气固复合绝缘的设计和优化提供参考。

1100kV GIL气隔绝缘子的研制开发

在气体绝缘金属封闭线路(GIL)中,气隔绝缘子起着分隔气腔、阻隔污秽及绝缘的重要作用,1100 kV GIL气隔绝缘子的可靠运行是特高压GIL安全运行的根本。采用有限元分析计算软件对其绝缘性能和机械性能进行了详细的计算分析,计算结果表明:通过对其绝缘性能的优化设计,不带有接地屏蔽环的结构同样可以有效降低其三交区电场强度;气隔绝缘子均会配有与外壳接触紧密的微粒吸附器,以便捕捉由于受重力作用影响而移动的微粒。该气隔绝缘子在产品质量检测中心顺利通过了整套型式试验,其雷电冲击耐受水平高达2400 kV,破坏压力最高达3.45 MPa,进一步验证了其绝缘性能及机械性能的可靠性。

用露点法测量电绝缘气中水汽含量的标准检验方法

1．1 本方法用于测量电绝缘用气体的露点，并由露点计算出气体中水蒸汽的含量，所测露点可低至-73℃(-99．4°F)。

等离子体处理调控表面电导率提高环氧树脂绝缘性能的研究

高压直流气体绝缘输电线路中的环氧树脂盆式绝缘子长期处于单极性电场作用下,表面电荷在气固界面处发生积聚,会造成局部电场畸变,进而诱发闪络。利用等离子体对环氧树脂表面进行改性处理,能够调控表面电荷分布,提高闪络电压。该文将仿真计算与实验验证相结合,构建气固复合绝缘瞬态场仿真模型,利用离子输运方法构建非线性气体电导,综合考虑材料本征传导、表面传导和气体传导三种电荷积聚途径,探究了不同表面电导率参数设置下气固界面的电荷积聚情况与绝缘性能。仿真结果表明:随着表面电导率升高,三结合处积聚的电荷数量先增加后减少;三结合处的最大电场强度随着表面电导率的升高而不断下降,电场均匀程度先升高后降低;损耗功率随着表面电导率的增加而增加。利用等离子体表面处理平台对环氧树脂进行表面改性处理,并测试了改性后材料的电荷积聚特性和闪络电压,实验结果与仿真结果保持一致。利用等离子体对绝缘材料进行表面改性处理能有效调控气固界面电荷分布,抑制电场畸变,提高闪络电压,有望在直流气体绝缘输电线路中得到广泛应用。

Online型高压电气设备绝缘在线监测系统

由四川电力检修公司生产的Online型高压电气设备绝缘在线监测系统是一套中式监测系统，可实现对变电站中除开关和隔离刀闸外所有一次设备绝缘老化的物理或逻辑参数实时采集、监测和分析，并对其绝缘状态做出合理评估，为设备状志维修管理系统提供直接的、合理的数据和智能化的故障分析平台。

最新绝缘专利

新型耐高温电缆；一种电力设备用防污闪绝缘子；新型高清晰度多媒体界面数码讯号传输电缆；用于户外的带有伞群的橡胶高压电气绝缘制品;一种耐电晕聚酰亚胺薄腆及其制备方法。

比较AI6000-D智能仪和QS1在介质损耗上的测量

测量介质损耗是高压电气测量绝缘的基础试验.然而,从测量精度上、测量环境和测量时间上讲,现在用传统的方法和仪器测量已不能满足试验人员的测量要求.通过现代自动抗干扰精密介质损耗测量仪A I6000-D和传统的高压西林电桥Q S1对电压互感器(变比6 000V/100V)进行介质损耗测试结果的比较,智能仪A I6000-D的优势卓然而出.