Second Discharge Characteristics of Aluminum Wire Electrical Explosion Under Various Argon Pressures

Electrical wire explosion is a promising method for the preparation of metal nanopowder, but the properties of metal nanopowder are affected by the second discharge process of electrical wire explosion. The second discharge characteristics of aluminum wire electrical ex- plosion under variant argon pressures were studied in a RLC discharge circuit. The results show that the curve of the second discharge voltages versus the pressure presents a U-shape. To clarify the roles of aluminum vapor and argon in the process of the second discharge, a spectrograph and a high speed framing camera were used to study the radiation spectrum and spatial distribution of the electrical explosion plasma. It is observed that argon participates in the second discharge process under low pressure. A discharge channel develops along the surface of the aluminum vapor. Under higher pressure, a second discharge takes place in the aluminum vapor and the discharge channel is inside the aluminum vapor.

基于二阶电路的开关柜局部放电检测方法

为了实现高压开关柜局部放电脉冲的高灵敏度带电检测,提出一种基于二阶电路的开关柜局部放电检测方法。首先,构建了包含带电显示装置与检测阻抗的脉冲检测电路,并测量分析了传感、显示单元的电气参数;然后,提出了适用于带电检测的二阶电路,研究了二阶电路以及带电显示装置的电容、电感参数对安全可靠性和检测灵敏度的影响;最后,利用一台10 kV铠装式开关柜与带电显示装置对该方法进行了测试。结果表明:二阶电路检测阻抗不影响开关柜与带电显示装置的安全运行,其检测灵敏度是安装在开关柜接地线上高频CT(电流互感器)的1.6倍。

某溢流坝下游泄洪消能布置试验研究

为研究溢流坝下游泄洪消能布置问题,以某实际工程为背景,运用物理模型试验方法,研究布置二道坝后坝下游河床在不同水垫塘形式下(定床、动床和动床预挖)泄洪消能的水力学条件,结果表明:在水垫塘定床条件下能有效改善下游水流流态、降低流速,提高消能效果,减轻对下游河床的冲刷。为了丰富试验结果和进一步优化布置,进行了数值模拟研究,对比数模结果与物模结果吻合较好;在此基础上进一步对平底水垫塘进行数值计算分析表明消能效果虽较原河床条件有明显改善,但平底水垫塘设计仍需进一步优化;结合工程实际情况,对水垫塘底板采取局部预挖加大水垫深度优化方案能有效改善水垫塘底部水流条件,消能效果更优。

基于多级二阶注意力孪生网络的小样本GIS局部放电诊断方法

以数据驱动的智能故障诊断方法近年来取得了突飞猛进的发展,然而受现场复杂工况和小样本条件的制约,训练高精度、高鲁棒的气体绝缘组合电器(GIS)局部放电诊断模型仍然是一个挑战。为此,该文提出一种新颖的孪生网络用于小样本GIS局部放电诊断,其主要由两个相同结构、参数的特征提取器和一个度量学习器组成。在特征提取器设计中,引入多尺度卷积来挖掘局部放电信号中更全面的特征信息。同时引入二阶注意力模块以有效利用不同通道之间的相关信息,提取具有鉴别性和代表性的特征,增强模型的特征提取能力。度量学习器用来对度量特征的相似度进行判断,依此来比较和匹配目标任务下的样本来实现GIS局部放电诊断。实验结果表明,所提出的多级二阶注意力孪生网络在每类支撑集数量为5时便可达到93.76%的诊断精度,相比于其他方法而言优势明显,同时对非平衡样本具有很强的容错性,为现场小样本GIS局部放电高精度、高鲁棒诊断提供了解决思路。

燃煤电厂脱硫废水处理技术现状与发展

在分析脱硫废水水质特点,以及调研排污许可证中脱硫废水去向和污染物排放执行标准的基础上,论述了脱硫废水达标处理、厂内回用和零排放的技术路线。排污许可证基本不允许脱硫废水外排,并对脱硫废水车间排放口水质进行了严格限定。约80.0%电厂的污染物因子和限值按《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997—2006)执行,部分电厂增加了氨氮污染物因子控制指标、下调了氟化物和COD限值。脱硫废水达标处理,一类污染物重金属主要采用化学沉淀法去除,二类污染物氟化物采用复合盐沉淀技术去除,曝气法和次氯酸钠氧化法相组合的工艺可同步去除脱硫废水中的COD和氨氮。脱硫废水厂内回用方式包括湿除渣和干灰调湿,其中湿除渣系统应主要关注设备腐蚀问题,干灰调湿主要考虑气候以及对周围环境的二次污染问题。脱硫废水零排放采用结晶工艺时需考虑盐的处置以及需通过工艺优化避免产生二次污染物;目前旁路烟气蒸发工艺系统简单、无固废处置问题,是当前脱硫废水固化的主流工艺。

基于二阶 RC 模型的锂电池充放电特性分析

为保证锂离子电池的安全健康使用,需要对锂离子的荷电状态进行实时估计,但由于电池内部复杂的电化学特性,且在辨识过程中辨识结果受温度、荷电状态和充放电倍率等非线性因素影响较大,实现准确的状态估计较为困难。文中首先基于二阶RC等效电路研究倍率充放电对锂电池的影响,另外为保证所建电池模型兼具较高精度和较好的实时性,根据最小二乘法对混合脉冲功率特性测试实验数据完成不同荷电状态下的数据拟合、参数辨识等工作,并依据扩展卡尔曼滤波完成对电池荷电状态的状态估计,并验证扩展卡尔曼滤波具备可实施性;最后搭建Simulink锂电池仿真模型并输出对比响应电压波形。实验结果表明该实验方法的有效性,输出电压与实验所得的电压变化趋势基本一致,为锂离子电池的管理系统提供了一定的参考依据。

变频谐振下10 kV电缆缺陷局部放电检测研究

采用目前方法检测电缆缺陷局部放电时,因变频谐振PD信号的影响而导致其整体有效性较差。提出变频谐振下10 kV电缆缺陷局部放电检测方法。在二阶包络线的基础上提取局部放电信号脉冲,并通过阈值策略消除局部放电信号中存在的噪声,避免其对检测过程造成干扰;提高局部放电脉冲信号的时域波形、频域波形特征量,将其输入BP网络中,在变频谐振下完成10 kV电缆缺陷局部放电检测。实验结果表明,所提方法的识别率高,其检测结果的相对误差低。

动力煤绿色低碳分选工艺评价研究

提高动力煤入选率是煤炭清洁开发利用的重要课题,围绕动力煤计价指标发热量,在深度分析了某一原煤粒度组成、高密度可选性、可见矸泥化比、矸石分布特征等数据基础上,确立了动力煤选煤厂的主要功能为深度排矸;干法选煤技术以超高密度分选,回收更多有价值的可燃体,从根本上解决湿法选煤带来的煤泥问题的优势,成为未来存量动力煤选煤厂技改和新增动力煤选煤厂的优选工艺技术。通过研究认为,采用“双效率”评价模式,能够更准确地反映动力煤选煤厂的综合运行效果,逐步转变“动力煤洗选工艺炼焦煤化”的倾向,用分选工艺适度化、精煤产率最大化、煤泥减量化、分选粒级最佳化、工艺流程短平化,实现动力煤绿色低碳分选。

浮顶储罐二次密封油气空间放电分析

为避免浮顶储罐在遭受雷击时由于导电片设施在二次密封油气空间中放电引起密封圈火灾,在实验室建立了2 m直径油罐模型,开展导电片火花放电起始电流试验、导电片与罐壁形成空气间隙击穿放电初始电压试验,系统研究导电片在二次密封油气空间中的放电危险性。试验结果表明：导电片靠自身弹性与罐壁贴合时,雷电流大约在400 A时导电片开始产生点燃性火花放电;如导电片与罐壁贴合不良形成空气间隙,雷击情况下雷电流泄放瞬时浮顶与罐壁之间的电位差足以使一定大小的间隙击穿放电,当间隙大小为20~30 mm时,放电电压为26~40 kV。因此,储罐在遭受雷击时,导电片火花放电现象不可避免。结合储罐的实际运行情况,提出取消二次密封导电片、液下刮蜡器与浮顶进行可靠电气连接的改进措施,避免导电片在二次密封油气空间中放电发生,大大降低浮顶储罐雷击火灾事故。

黄河下游造床流量的变化及其对河槽的影响

本文通过计算黄河下游的第一造床流量和第二造床流量，分析了黄河下游河槽的萎缩过程。第一造床流量与年水沙量的关系分析表明，黄河下游的深槽平浅滩流量700—1000m^3／s是相对稳定的，恒定流的平衡输沙能力约为18-21kg／m^3。通过小浪底水库拦粗排细年平均拦沙约3亿t，并在汛期强化调水调沙运用，基本可以控制黄河下游河槽的淤积萎缩。第二造床流量和平滩流量的关系分析表明黄河下游恢复和维持平滩流量约4000m^3／s的中水河槽是比较合理的。根据小浪底水库调水调沙运用状况，提出了恢复和维持黄河下游稳定中水河槽的措施，并探讨了强化小浪底水库调水调沙运用的方案。

淮河蚌埠以下河道疏浚对降低洪水位的可行性及长效性研究

目前淮河中游洪涝灾害仍然严重,为了减轻灾害损失,迫切需要找到更加有效的治理措施。疏浚虽然是一种常用河道治理措施,可以理顺河势,降低洪水位,但是由于担心疏浚后回淤,效果不能维持,一直没有作为主要措施在淮河治理中使用。为此,首先从研究淮河中游河道演变规律出发,量化第二造床流量,揭示第二造床流量与平滩流量关系的机理,探寻淮河治理的新方法,为采用河道大规模疏浚来降低洪水位提供理论依据。然后采用非均匀不平衡输沙数学模型就上段疏浚、下段疏浚以及全河段疏浚对降低淮河干流洪水位的效果以及长期维持情况进行了计算研究。研究结果表明,长距离河道疏浚不仅能够大幅度地降低干流河道的洪水位,而且不会发生明显回淤,疏浚效果可以长期保留,为淮河的洪涝灾害治理提供了新思路和新措施。

常压空气亚微秒脉冲DBD高速摄影研究

为研究亚微秒脉冲激励常压空气介质阻挡放电(DBD)时空演化规律,采用高速摄影相机(ICCD)在ns量级时间曝光范围内,分别在单次及连续放电(500Hz)情况下研究放电等离子体的发光性质及放电发展过程。结果表明:在亚微秒高压脉冲平行板结构放电条件下,起始阶段放电表现出不均匀性,随着电流增大发光增强并变得均匀,在回路电流最强位置时放电达到均匀状态,并且放电均匀性在回路电流下降阶段明显好于其上升沿阶段,放电发光强度与电流波形可以很好的吻合。在一定外界参数条件下,二次放电的存在受到电源重复频率、电压幅值等参数的影响。在单次放电条件下可以明显观测到二次放电的存在,相较于一次放电,二次放电更加均匀;连续状态放电模式下几乎观察不到二次放电。

基于场致激光二次谐波产生原理的纳秒脉冲电场非介入测量方法研究

局域电场是放电等离子体的重要微观参数,非介入式时空分辨的电场诊断对深入理解放电演化机制具有重要意义。该文对现有电场测量手段进行综述,对其存在干扰放电或适用场合受限等局限性进行讨论。基于场致二次谐波产生原理,搭建非介入激光测量系统,利用纳秒脉冲激光实现了脉冲瞬态电场的测量。首先,通过平行板电极结构产生均匀电场,对系统进行标定,获得二次谐波信号幅值正比于电场强度平方的定量关系。接着,基于标定结果,定量获得刀板电极结构中非均匀电场的时间演化和空间分布。最后,比较实验测量与Comsol仿真结果,验证了场致激光二次谐波产生方法的适用性与准确性。该方法可应用于不同电压形式激励的气体放电中瞬态电场的定量测量。

变厚度轧制轧件水平速度变化规律

为了揭示变厚度轧制过程轧件水平速度与轧辊垂直移动速度之间的关系,从分析变厚度轧制微元体变形入手,利用体积不变条件,建立了变厚度轧制变形区轧件水平速度关系微分方程(VGR-V方程).在给定的边界条件下对VGR-V方程进行了求解,得到了计算变形区轧件水平速度的表达式,同时验证了变厚度轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量不相等.给出了变厚度轧制过程的轧件水平速度分布的典型算例,从中可见各工艺参数对轧件水平速度的影响规律.该研究结果为变厚度轧制变形参数和力能参数求解提供了基础.

黄河下游第二造床流量研究--“黄河下游调水调沙的根据、效益和巨大潜力”之四

首先分析了水流塑造横剖面的机理。指出冲积河道洪水期间的冲刷是塑造横剖面的关键因素，并用长江荆江段观音寺水文站与监利水文站洪水期横断面变化资料予以说明，进而提出了第二造床流量的概念，即塑造河道横剖面的代表流量。利用两种挟沙能力公式，分剐计算了黄河下游4个水文站历年的第二造床流量，两者结果差别很小。平滩流量是第二造床流量的滞后表现，在径流量处于减少的趋势下，平滩流量滞后于第二造床流量，故后者要小于前者。资料分析表明：最大5d平均流量与第二造床流量关系密切，后者主要取决于洪峰，5～10d调水调沙期间的平均流量就是第二造床流量。平滩流量与第二造床流量的差剐，往往通过冲淤来表现；由第二造床流量和冲淤量推算的平滩流量与实际平滩流量也很相近。

液体介质微/纳秒脉冲放电的特性与机理:现状及进展

液相放电是高电压与绝缘技术领域持续的研究热点,深入理解微/纳秒脉冲放电的特性与机理有利于促进液相放电在电气装备设计优化、深远海勘探、先进材料制备等前沿领域的创新与突破。总结梳理了近年来液体介质微/纳秒脉冲流注放电特性与机理研究的进展,从放电模式与转化、分叉行为、击穿过程等方面阐释了流注放电的基础特性,归纳了液体电导率、压强、溶解气体、杂质与添加剂等物性参数对流注放电特性的影响规律,分析了液体介质流注放电起始与发展机制(包括气泡理论、液相直接碰撞电离、场致分子电离、电致伸缩效应等)及其适用范围。在此基础上,展望了液相放电领域的发展方向和面临的挑战,为相关领域的基础研究和工程应用提供参考。

发射光谱研究多针对板正电晕放电形貌

利用光学发射光谱(OES)法检测N2发射光谱,研究了常压下多针对板正电晕放电中辉光放电和击穿流光放电的高能电子分布,并与相同电极结构下负电晕放电进行了比较。根据N2第二正态激发谱峰ISPB在空间的分布,较精确地确定了辉光放电电离区形貌和击穿流光放电电通道形貌,体积分辉光放电中ISPB获知ISPB与放电电流I之间的关系。辉光放电中,电离区范围和ISPB比负电晕放电小,电子雪崩沿针径向比沿轴向发展范围大;随着U升高,电离区范围只沿针轴向小幅度增大;ISPB的积分值与I近似成二阶线性关系。击穿流光放电中,针板之间形成放电通道;针尖周围ISPB较强的区域成"子弹状",距离针尖较远的放电通道内高能电子密度沿针轴向分布比较均匀,沿针径向先略有增大后减小。

不同氩气气压下铝丝电爆炸的二次放电特性

搭建了RLC放电回路,研究了不同氩气气压下铝丝电爆炸二次放电特性。结果表明,随着气压的变化,电爆炸二次放电电压曲线呈U形。为了阐明氩气和铝蒸气在二次放电过程中的作用,利用光谱仪和高速分幅相机分别研究了二次放电等离子体的自辐射光谱特性和空间分布特性,发现:在低气压下氩气会参与放电,放电通道在铝蒸气表面;高气压下主要是铝蒸气放电,氩气基本不参与放电过程,放电通道在铝蒸气内部。

EAST托卡马克低杂波电流驱动的放电模拟研究

低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结果对今后EAST开展长脉冲稳态放电有参考意义。

多针对板负电晕放电电离区形貌确定

在前期对常压下多针对板负电晕放电伏安特性研究的基础上,利用光学发射光谱(OES)法检测放电产生的N2发射光谱,研究其电离区形貌。根据N2发射光谱中峰值最大的第二正态激发谱峰强度ISPB在高压针电极周围的空间分布,较精确地确定了电离区形貌;在电离区内体积分ISPB,获知ISPB与放电电流I之间的关系。实验结果表明,电离区大小随着外加电压U升高而增大;电子雪崩始于距离针尖半径约1mm处的球面上,并且只在mm量级范围内发展,即电离区的大小为mm量级;电子雪崩沿针尖轴向比沿径向发展范围大,电离区形貌为"子弹"状;ISPB的积分值与I成二次相系数很小的二阶线性关系,故放电中受激物质主要是N2;高能电子主要存在于电离区,迁移区中形成电流的带电粒子为离子。