冲击电压下SF_6棒-板间隙放电的临界半径现象

GIS中隔离开关例行操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)对GIS等电力设备绝缘造成很大威胁,迄今为止,国内外对VFTO造成GIS击穿事故的原因及绝缘破坏机理缺乏统一认识。为此借助研制的陡前沿冲击实验装置,研究了特快速瞬态过电压和雷电冲击电压下SF6棒-板间隙放电特性。研究表明,冲击电压下SF6短间隙放电存在与长空气间隙相似的临界半径现象。相同气压下,随着电极曲率半径减小,间隙50%放电电压降低;当电极曲率半径小于临界半径后,间隙50%放电电压基本不变,且临界半径随SF6气压增加而减小。还从空间电荷角度出发,分析了临界半径形成的原因,认为临界半径形成与步进先导形成时电荷注入量和空间电荷迁移有关,而在较小电极曲率半径下,注入电荷量受电极曲率半径影响较小,因此放电电压基本不变。

1.2/50μs开路电压波发生器的研制

开路电压波发生器是一种产生标准1.2/50μs波形的高电压发生装置。主要用于检测气体放电管、空气间隙放电器以及带有气体放电管或空气间隙放电器的电涌保护器（Surge Protective Device,SPD）。同时冲击电压发生器广泛应用于研究SPD、电力设备遭受雷电过电压与操作过电压的绝缘性能,所以对于冲击电压发生器要求能产生标准的雷电波形。该项目研制的开路电压波发生器分别对充电回路、高压放电回路与操作控制电路部分进行了科学的创新设计与校准实验调试。能够产生符合规范要求的1.2/50μs雷电过电压波形,波前时间1.2μs＋16.7%,半峰值时间50μs＋8%,峰值误差为-0.8%,充电电压0-20 k V。

棒-板间隙操作冲击放电电压的海拔校正

目前我国有越来越多的输电工程都途经高海拔地区,如何对间隙放电进行海拔校正是工程设计中需要着重考虑的一个因素。为了更深入研究海拔高度对棒-板间隙操作冲击放电特性的影响,在北京、贵阳、西宁和羊八井进行了棒-板间隙操作冲击放电特性试验,根据试验数据,对目前常用海拔校正方法的校正结果进行了比较分析。同时,也利用其它校正方法对试验数据进行了校正,包括3种插值方法以及校正参数随间隙距离变化的2种校正方法。可以得出,现有海拔校正方法不适用于0～4300m海拔高度范围棒-板间隙的海拔校正,线性插值方法和校正参数随间隙距离变化的海拔校正方法误差较小,工程设计中推荐采用这2种方法。

100t EAF-LF-VD-CCM流程S355NL风电法兰用钢Φ500~800mm连铸坯的研制

通过电弧炉兑60%铁水,大量换渣操作,使用低钛合金控制电弧炉终点[Ti]≤7×10^(-6),LF精炼采用低钛脱氧合金化材料,控制LF终点[Ti]≤30×10^(-6),VD 27 min处理,控制中间包钢水过热度20~30℃全程保护浇铸等工艺措施,成功试生产出S355NL风电法兰用钢Φ500~800 mm连铸坯(/%:0.14~0.15C,0.21~0.23Si,1.30~1.33Mn,0.03~0.04Nb,≤0.003Ti,0.04~0.05V,≤0.010P,≤0.003S,0.02~0.04Alt)。检验结果表明,该钢锻件的综合机械性能良好,-50℃冲击功为87.4~100.3 J,用户产品无损探伤合格率达99.5%。

基于Multisim仿真的单极冲击电压发生器研究

冲击电压发生器是高电压试验室的基本试验设备之一,它是一种模仿雷电及操作过电压等冲击电压的电源装置。研究采用Multisim仿真实验模拟产生1.2/50μs单极冲击电压发生器。

基于单片机控制器的1.2/50μs冲击电压发生器的设计研究

冲击电压发生器是高电压试验室的基本试验设备之一,它是一种模仿雷电及操作过电压等冲击电压的电源装置。通过采用倍压整流回路,冲击电压发生器基本回路和驱动电路,单片机模块等主要回路来模拟产生1.2/50μs标准雷电冲击电压波。本设计的主要原理是利用单片机控制电容的充放电原理来模拟产生1.2/50μs冲击电压波。软件仿真结果和硬件试验结果对比验证了本文设计的可靠性。

1.2/50μs冲击电压发生器的理论方案研究

冲击电压发生器是一种产生雷电冲击电压波及操作过电压波等脉冲波的高电压发生装置,是高压试验室的基本试验设备,基于以上背景,将模拟产生1.2/50μs标准雷电冲击电压波。该设计主要包括5个模块电路:倍压整流电路,冲击电压发生器基本回路,驱动电路,过热保护电路以及单片机模块电路。设计的基本原理是利用单片机模块电路来控制电容的充放电过程,从而模拟产生出1.2/50μs标准雷电冲击电压波。

长空气间隙负极性操作冲击放电特性研究(Ⅰ)—试验研究

长空气间隙在负极性操作冲击电压下具有非线性放电特性。为了研究典型长空气间隙的负极性放电特性,利用7 500 kV冲击电压发生器产生20/2 500μs和80/2 500μs两种负极性操作冲击电压波,开展了间隙距离为1～10 m的棒–棒间隙、棒–板间隙和棒–线间隙的负极性放电特性试验研究,并与其他学者的试验结果进行对比分析。试验结果表明:随着间隙长度的增加,棒–棒间隙、棒–板间隙、棒–线间隙的50%放电电压都趋于饱和,但棒–板间隙的饱和趋势最为明显;当间隙长度为4 m时,棒–板间隙与棒–棒间隙的50%放电电压大小关系发生翻转;间隙的平均击穿场强随着间隙距离的增大而减小。该研究揭示了1～10 m长空气间隙的负极性操作冲击放电特性,加深了对长空气间隙放电特性的认识。

棒极结构对棒–板间隙操作冲击放电特性影响的试验研究

棒-板间隙是研究空气间隙放电的最典型间隙，其操作冲击放电特性是输电工程线路和换流站／变电站空气间隙选择的重要依据之一。为了更深入地研究棒-板间隙的操作冲击放电特性，选择不同直径的棒电极，以及半球彤和圆锥形2种棒电极端部形状，在2～5m间隙距离下进行了正极性操作冲击放电特性的试验，得到了棒电极端部形状和棒电极直径的改变对棒-板间隙正极性操作冲击50％放电电压造成的影响。另外，在北京、西宁和羊八井等几个不同海拔地区进行了临界半径的对比试验。通过改变棒电极端部连接球面的半径，得到了不同间隙距离对应的临界半径。由试验可以得出，当棒电极结构的半径小于临界半径时，棒电极半径和端部形状的改变不会对间隙的50％放电电压产生明显影响；临界半径随间隙距离的增加而增加，且随着海拔高度的增加，同一间隙对应的临界半径也随之增加。

绝缘板表面残余电荷对沿面放电的影响

针对不均匀电场(棒-板间隙)中绝缘板上残余电荷对50％冲击闪络电压U_(50)的影响做了一些试验研究。研究结果表明:在绝缘板上施加不同的电压,板面上将残余不同的电荷;当残余电荷达到一定量时,对U_(50)将有很大的影响;多次施加电压时,积累的残余电荷对U_(50)的影响更大,且使其分散性变大,不易得到真实的U_(50)值.

均压电容对多级石墨间隙击穿特征影响的试验研究

为研究多级石墨间隙型中均压电容CE(-grading capacitor)-对其在1.2/50-μs冲击电压波作用下的击穿特性,将电容器的等效电路在时域和频域进行理论计算,对均压电容CE的不同取值结果的冲击电压的耦合能力进行试验验证;并将取值结果应用于多级石墨间隙的冲击电压波击穿特征试验,得到均压电容CE的电容量应大于1 nF取值最为合理;以残压和整体击穿时间为表征,电容量相对低的试品在低冲击电压的幅值下表现出残压下降40%,整体击穿时间缩短90%,相反在高冲击电压的幅值下表现更好。通过试验研究,建议针对多级石墨间隙均压电容取值在1~12 nF之间。