串行演示的高电压与绝缘技术教学改革

新工科下,为了培养出能够解决实际复杂工程问题的复合型人才,传统的教学模式需进行革新。以“高电压与绝缘技术”课程为例,分析了现有课程体系和教学模式的弊端与不足,提出了基于“高电压与绝缘技术演示”的“课堂串行演示”教学改革方案,给出了具体的教学步骤与流程示范,将此教学模式运用于两届学生的教学实践当中,经过课后学习体验问卷调查,收到了良好的教学反馈。

高电压与绝缘技术虚拟仿真实验教学项目实践

根据电气工程中高电压与绝缘技术专业实验课程具有高危险和无法重复性等特点,构建高电压与绝缘技术虚拟仿真实验教学项目,设计虚拟仿真实验课程结构.给出了虚拟仿真实验教学内容方法,包括交流高压、直流高压、局部放电测量等实验模块,探讨了虚拟实验在线智慧教学方式.通过实际应用,加深了学生对相关理论知识的理解,有效提高了学生的综合学习能力.

高电压与绝缘技术课程实验教学改革与实践

高电压与绝缘技术课程是电气工程及其自动化专业核心基础课程之一.但该门课程在本科教学过程中存在实验课程结构分配不合理、教学内容体系不健全、教学方式多样性缺乏等核心问题.研究试从教学内容改革、教学设备系统化及教学方式改革等方面入手,完善该课程教育体系,提升本科生的实验动手能力、团队协作能力以及在研究领域的适应能力,提高该课程的实验教学质量,培养新型高素质人才.

“高电压与绝缘技术”课程思政教学实践

“高电压与绝缘技术”是电气工程的专业主干课,在该课程教学中推行课程思政,实现知识传授与价值引领的统一非常必要。为了能够在提高专业课教学质量的同时达到思政育人的目的,从“开学第一课”激发专业责任感和使命感、“大国重器”培养家国情怀和民族自信、“科学家精神”引领价值观塑造三个层面,探索了“高电压与绝缘技术”课程思政的课程设计和教学实践。

面向高电压学科双创人才培养的课程优化——以“闪电匣双创团队”培育为例

高电压学科领域的“双创”人才培养体系建设与课程优化具有重大意义。通过梳理了当前在高电压学科课程中开展双创培养优化存在的困难与挑战,以“闪电匣”绝缘状态评估设备为技术基础,结合“高电压技术”等课程教学实践,探索了高电压学科双创人才培养的课程优化方法。双创团队培育过程注重跨学科与跨学历的交叉知识体系设计,创新性地同步推进了两种互补教育模式,即专业理论与实践相结合的工程师教育模式、创业训练与竞赛结合的企业家教育模式,取得了一系列可持续的教学成效,具有一定的启示意义与推广价值。

直流电压下复合绝缘子的自然积污试验

利用自建的自然污秽试验站,对自然条件下带直流电压运行2个积污季节的复合绝缘子的积污特点进行了试验研究,分析了直流绝缘子的伞裙表面积污规律、降水对积污(等值附盐密度(equivalent salt deposit density,ESDD)和不溶性污秽物质密度(non-soluble deposit density,NSDD))的影响,表面污秽不均匀度、表面灰盐比、ESDD和NSDD的直交比等。研究表明:并不是所有降水都会对绝缘子表面污秽产生明显的清洗效果;降水量和雨强均为清洗效率的重要影响因素;复合绝缘子最大污秽度出现在夏季多雨季节来临前。建议直流外绝缘设计中充分考虑这些积污特点。

持久性就地成型防污闪复合涂料对绝缘子覆冰及交流冰闪电压的影响

持久性就地成型防污闪复合涂料(permanent-roomtemperature-vulcanized anti-contamination flashover composite coating,PRTV)具有优异的防污性能,但对绝缘子是否具有延缓覆冰和提高冰闪电压的作用国内外鲜有报道。根据人工气候室的试验结果,分析了PRTV涂料对绝缘子串覆冰及其冰闪电压的影响。结果表明:PRTV涂料在覆冰初期具有延缓覆冰的作用,但在严重覆冰过程中则没有明显效果;与未涂覆PRTV的绝缘子串相比,涂覆PRTV涂料的绝缘子串其冰闪电压约降低7%～15%;涂覆PRTV涂料后绝缘子串冰闪电压降低的主要原因是PRTV涂层的憎水性引起覆冰状态的改变,使得冰层内部形成高场强的"空腔",更易产生局部放电并烧伤涂层。

超高压直流线路复合绝缘子检测方法的研究

介绍了超高压线路交流复合绝缘子带电检测方法,如红外测温法、电场法和憎水性分级法等,并结合直流输电线路复合绝缘子的特殊问题,分析了这些方法应用于直流复合绝缘子时的不足和困难,指出在直流复合绝缘子异常发热机理、直流电场测量和憎水性测量等方面均需深入研究。

劣化绝缘子检测技术的国内外研究现状

绝缘子的安全运行直接影响着电网安全,为检测劣化绝缘子,国内外提出了多种检测方法,例如电压分布法、脉冲电流法、电场测量法等。这些方法主要是利用表征绝缘状态的一个或几个特征量进行故障早期预报。本文对各种劣化绝缘子检测技术进行了介绍和对比研究,并介绍了非接触式劣化绝缘子检测方法的思想。

1000kV/±800kV特高压复合绝缘子的研制

目前特高压电网的建设已进入规划阶段,复合绝缘子在特高压电网中的使用对于减少污闪、降低造价和运行维护成本都有很大的作用。复合绝缘子的产品质量将直接影响到特高压电网的正常运行。介绍了特高压复合绝缘子的研制、设计情况以及生产质量的控制,新的设计和工艺以及良好的质量控制能够保证复合绝缘子满足特高压输电线路的使用要求。

重冰区±800kV特高压直流线路绝缘配合研究

±800kV直流线路输送距离远,沿途气象条件复杂,存在高海拔、覆冰、污秽区,是线路外绝缘研究领域的难点.本文分析了高海拔地区覆冰、污秽条件直流外绝缘闪络特性,并依据中国电科院进行的全尺寸覆冰闪络特性研究成果,对重冰区±800kV直流输电线路绝缘子型式及绝缘子片数选择进行研究,推荐了重冰区特高压直流线路绝缘配置方案;探讨了多串并联条件对绝缘冰闪电压影响。

相对温度分布特征与人工神经网络相结合的零值绝缘子识别方法

提出利用绝缘子串相对温度分布特征和人工神经网络模型相结合的方法识别不同污秽等级、不同湿度条件下的零值绝缘子。试验获取模拟110 kV线路悬式绝缘子的红外运行图像,经图像去噪、分割等预处理后,提取绝缘子串区域相对温度分布特征参数作为识别零值绝缘子的温度信息特征量,并结合环境相对湿度、等值附盐密度作为识别模型的输入向量,将实际测定绝缘子串是否含零值的状态分类信息作为输出向量,通过训练得到优化的识别模型,并用于零值绝缘子识别。试验结果验证该方法准确性高,可为输电线路瓷绝缘设备的故障检修提供参考和方法借鉴。

布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络特性的影响

直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响，以2种典型直流瓷绝缘子（XZP-210和XZP-300）为试品，在人工雾室中通过试验研究了悬垂单串布置（Ⅰ型）、悬垂双串布置（Ⅱ型）和Ⅴ型布置绝缘子串的直流负极性污闪特性，分析了布置方式对负极性污闪电压的影响。结果表明：直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响；在不同污秽程度下，Ⅴ型布置时直流污闪电压比Ⅰ型布置时高14．5％～25．9％，Ⅱ型布置则比Ⅰ型布置低4．2％～9．0％；且随着污秽程度的增加，Ⅴ型布置相对于Ⅰ型布置的污闪电压提高的百分数和Ⅱ型布置相对于Ⅰ型布置降低的百分数均增大。

复合绝缘子的人工加速老化试验

介绍了国际上现有的几个复合绝缘子老化试验方法的特点,并对我国现场运行复合绝缘子的老化现象进行分析,在此基础上以模拟硅橡胶复合绝缘子在现场运行中的老化模式为目的,设计、建造了相应的试验装置,进行了多种人工加速老化试验,并比较了不同方法的可行性和合理性。结果表明,各种老化方法都有自己的优势和特点,但适合国内情况的老化方法还有待于更深入的研究。

高压直流输电线路的覆冰闪络特性

基于人工覆冰试验,给出了长串直流绝缘子的覆冰闪络特性。研究结果表明,直流绝缘子串的覆冰闪络电压与串长呈非线性,根据试验结果提出了冰闪电压随串长变化的经验公式;并进行了不同类型绝缘子的直流冰闪电压对比试验,包括钟罩型、三伞型、双伞型和复合绝缘子,在严重覆冰条件下,不同伞型绝缘子的冰闪电压很接近。最后给出了覆冰区的绝缘子设计串长及防冰闪措施。

低气压下长串绝缘子的直流污闪特性

为了解污秽和高海拔对正在建设的云广±800kV直流特高压线路外绝缘面临的综合影响,利用大型多功能人工气候室进行了低气压下XZP-210绝缘子长串直流污秽闪络特性试验研究,确定了利用人工气候室模拟高海拔进行污闪试验的方法。研究表明:海拔232m～3km且盐密为0.03～0.15mg/cm2时,XZP-210绝缘子直流污闪电压与串长呈线性关系;绝缘子直流污秽闪络电压与污秽满足负幂指数函数关系,其污秽影响特征指数b值为0.337～0.352,且受气压的影响;直流污秽绝缘子闪络电压随气压的降低而降低,其气压影响特征指数n为0.35～0.42,且污秽越重,n值越小。

污秽绝缘子闪络机理研究综述

文章综述了几十年来国内外对污秽绝缘子闪络机理的研究状况,包括电路模型、能量模型、动态模型、交流电弧重燃条件、电场模型以及低气压下的电弧特性等,并根据真型绝缘子串污闪放电过程的拍摄结果,提出了由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成的低气压下绝缘子长串直流放电数学模型,同时对未来绝缘子污秽闪络机理的研究方向进行了展望,指出真型绝缘子长串放电过程、绝缘子剩余污层电阻、低气压下局部电弧特性的测量等是今后研究的重点。

运行中110kV复合绝缘子电气性能变化分析

复合绝缘子具有优异的耐污闪性能使其在电力系统得以广泛应用，但其使用寿命、老化等仍是各国应用复合绝缘子十分关心的问题。文章以某电网运行中的110kV线路复合绝缘子为例，对其运行不同年份下的电气性能、积污规律等进行对比分析和研究，结果表明：随着运行时间的增加，复合绝缘子的电气特性将逐渐变差；运行中的复合绝缘子表面的盐密与灰密的堆积速度不同；自然污秽的复合绝缘子污闪电压比人工污秽的污闪电压高；运行4-8a后的复合绝缘子仍具有较强的耐污性能和憎水性。

特高频传感器结构参数对其幅频特性的影响

传感器是变压器特高频局放检测中的关键设备之一,阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线是目前常用的特高频传感器,采用扫频法在吉赫横电磁波室内测量了一系列结构参数不同的这两种螺旋天线的幅频特性,并在空旷场地测量了它们的驻波比。测试结果表明:天线内外径尺寸对其幅频特性的影响比较明显;测试天线的驻波比小于2,能满足工程测试的要求;变压器局放检测应选用宽频带特高频传感器;平面等角螺旋天线适合应用于局放检测,阿基米德螺旋天线适合用于局放时延定位研究。

复合绝缘子运行经验总结

为对长期运行的复合绝缘子性能进行评价,特选取了7支最长运行14年的复合绝缘子进行了综合试验,结果表明大部分复合绝缘子在经过十几年运行后各项机电技术性能指标仍能保持较好水平;文章还对襄樊国网17年来在复合绝缘子生产、科研、运行、试验等方面的经验进行了总结,介绍了在复合绝缘子配方、工艺等方面所进行的具体改进,认为严格的工艺控制和技术改进能够保证复合绝缘子在更大范围内和更高电压等级工程中的应用。