环氧云母绝缘定子线棒多因子老化过程中交流参量变化规律的研究

交流电流参量常用来评定绝缘的老化程度。在环氧云母绝缘线棒多因子老化过程中 ,交流电流参量随老化时间呈现一定的变化规律 ,而且第二电流激增电压与剩余击穿电压有较强的相关性 ,可以作为特征参量来评定环氧云母绝缘的老化程度。所以 ,通过交流电流试验可以有效地评定环氧云母绝缘的劣化程度。

非线性电介质改善应力控制型套管电场的模拟计算与试验分析

为了改善应力控制型套管的电场分布不均匀和过于集中的状况,采用非线性电阻材料和具有高介电常数的电容带的组合结构,应用PSPice对其等效电路进行了模拟计算;按不同处理方法制成三种试样并进行局部放电试验,两者比较表明:试验结果与模拟计算结果相吻合,同时采用涂敷非线性电阻材料和电容带的组合结构,并选取适当的参数,可起到改善应力控制型套管电场分布的作用。

高压交联聚乙烯电缆绝缘结构的可靠性设计方法

采用可靠性理论中的应力 -强度干涉模型来设计交联聚乙烯 (XLPE)电缆绝缘厚度 ,通过考虑绝缘强度的概率分布与所承受电压分布之间的相互干涉来计算绝缘可靠度 .采用的可靠性设计方法可以使所设计的国产 2 2 0kVXLPE电缆绝缘厚度从 2 7mm减薄到 2 3mm .计算结果表明 ,在制造过程中 。

国产高压XLPE电缆绝缆中允许杂质尺寸的试验研究及方法

电树枝是影响XLPE电缆长期老化性能的重要因素,而确定高压XLPE电缆绝缘层中允许的最大杂质尺寸对于保证其长期老化性能是很重要的。本文利用针电极模拟杂质对从国产220kVXLPE电缆绝缘中所取得的试样进行了相关试验,得到电树枝起始电场强度约为270kV/mm,而杂质尖端最小曲率半径约为10μm。通过计算得到对于220kVXLPE电缆,杂质的最大允许尺寸约为130μm。这一结果与国家标准规定的允许杂质尺寸125μm基本符合,这一试验方法可以用于高压XLPE电缆中允许杂质尺寸的研究。

工频电压叠加谐波作用下硅橡胶绝缘的陷阱和介电特性演变规律

我国电网容量的迅速增长与大量电力电子设备和非线性负载的广泛使用,导致电力系统产生了谐波。电力系统中的谐波会对电力设备的正常运行产生安全危害,加剧电力设备内部绝缘材料的老化,降低电力系统的整体运行可靠性。为此采用工频电压叠加谐波对电缆终端进行加压试验,然后测试运行不同时间的电缆终端上硅橡胶绝缘材料的红外光谱、介电谱、电导率、表面电位衰减等特性。试验结果表明:随着运行时间延长,硅橡胶的介电常数和介电损耗因数逐渐增大。特别是低频下硅橡胶的介电损耗因数出现了很大的变化,直流电导对介电损耗的作用显著增强,导致介电损耗因数随着频率的下降而呈现逆幂函数增大趋势。硅橡胶绝缘在正电晕和负电晕充电后的表面电位衰减速率随电缆终端运行时间的延长而加快,与电导率逐渐增大的试验结果一致。通过分析硅橡胶绝缘材料的电子陷阱和空穴陷阱分布特性,发现随着运行时间的延长,电子和空穴的陷阱能级均变浅。通过载流子跳跃电导模型计算发现电缆终端运行时间延长形成的浅陷阱将导致载流子迁移率增大,电导率上升。当电导率上升到一定值时,绝缘电介质将失去绝缘性能,导致绝缘失效。

C_4F_7N/CO_2混合气体中环氧绝缘子雷电冲击沿面绝缘特性

C_4F_7N/CO_2混合气体作为环保型绝缘气体,有望在未来取代SF_6,但目前对其绝缘子的沿面闪络特性鲜有研究。为此,搭建了沿面闪络试验平台,建立了基于PRSV方程的气体混合方法,开展了均匀电场下C_4F_7N/CO_2混合气体的冲击沿面闪络特性研究,分析了摩尔分数、气压、沿面距离和绝缘子直径对50%冲击沿面闪络电压的影响,并与相同条件下的SF_6进行对比。研究发现,随着气压或摩尔分数的增加,沿面闪络电压呈饱和增长趋势。5%C_4F_7N/95%CO_2混合气体相对沿面闪络强度为SF_6的70%以上;9%C_4F_7N/91%CO_2的相对绝缘强度为SF_6的80%以上;13%C_4F_7N/87%CO_2的相对绝缘强度为SF_6的90%以上。随着沿面距离的增加,闪络场强基本稳定,而绝缘子直径对沿面闪络电压的影响可以忽略。此外,拟合获得了不同摩尔分数的C_4F_7N/CO_2混合气体的沿面闪络电压经验公式。

XLPE电缆缺陷尺寸分布对电树枝起始的影响

采用强度—应力干涉模型 ,计算了缺陷尺寸分布对于交联聚乙烯绝缘耐电树枝起始可靠性的影响 ,发现缺陷分布的均值及标准差对耐电树枝起始可靠性有影响 ,而减小缺陷尺寸分布的标准差可大大提高绝缘耐电树枝起始的可靠性。

氢氟酸腐蚀对可加工陶瓷表面耐电的影响

为了解决真空中的沿面闪络现象制约真空绝缘系统的整体性能的问题,提出将一种具有优良的可加工性能及表面耐电性能的微晶玻璃(又称可加工陶瓷)引入真空绝缘领域,研究了氢氟酸的体积分数φ(HF)不同时处理可加工陶瓷样品前后其电学特性的变化。利用X射线衍射(XRD)技术,定性分析了φ(HF)不同时处理样品后表面的玻璃相的体积分数φ(GP);采用光电结合的方法,测量了φ(HF)不同时处理样品在真空高压脉冲下的沿面闪络特性。φ(HF)不同时处理可加工陶瓷后,其表面φ(GP)和真空表面耐电性能均改变;φ(HF)越高,则样品表面的φ(GP)越低,真空耐电特性越好。通过氢氟酸处理可以腐蚀掉样品表面的玻璃相,从而改变了脱陷电子的"爬电高度",进而影响了可加工陶瓷的真空表面耐电性能。

纳秒脉冲激光烧蚀石墨电极的一维数值仿真

以热传导方程为基础,建立了纳秒脉冲激光烧蚀固体靶材料的一维模型。考虑等离子体对入射激光的屏蔽作用,计算了峰值为1012W/m2的纳秒激光对石墨靶烧蚀情况。计算表明,石墨靶内部的温度沿深度方向呈指数递减;靶材料表面温度随着激光强度的增加而增加,并在激光峰值时刻达到最大值。表面温度升高将加快石墨靶蒸发速率,进一步增加了等离子体对激光的屏蔽作用,最后可屏蔽激光能量占总入射激光能量的0.3,石墨靶烧蚀的最终深度约350 nm。

基于高速隔离开关的液态金属限流方法研究

对液态金属限流试验装置进行了不同电流下的温升试验。为了满足额定大电流的使用要求,提出了一种液态金属限流与高速隔离开关相结合的限流方法,可解决限流器长期通电发热的问题。对该限流方案进行试验测试,结果表明所提方法的限流效率随短路电流上升而提高。

配网柱上开关容性关合过程中电磁辐射干扰测试与仿真

随着智能电网中一二次设备融合技术发展,一次设备和二次设备之间的距离大幅度减小,导致二次设备容易受到一次设备动作干扰而发生故障。文中针对真空断路器关合电容器组过程中产生的电磁干扰进行研究分析,采用高频涌流试验回路对其进行模拟,用电磁场探头以及测量设备同步采集电流波形和电磁干扰信号。利用小波变换分析了暂态电磁信号的时频特征,结果表明:电场干扰幅值最大为12.56 kV/m,主要分布在156.25~312.5 MHz和39.0625 MHz以下两个频率范围;磁场干扰幅值最大为26.23 A/m,主要分布在312.5~625 MHz和9.8 MHz以下两个频率范围。利用矩量法对电磁脉冲的主要分量进行了分析,与试验结果进行比对,所关注频率297.5 MHz下电场幅值误差为20.83%,磁场幅值误差为10.15%。

多芯屏蔽电缆的串扰分析

利用多导体传输线模型,建立变电站内多芯屏蔽控制电缆的串扰计算模型。针对实际多芯屏蔽电缆的绞合结构,提出了对多芯屏蔽电缆传输线模型的分布电容及电感参数的修正方法。对KVVRP-22型19芯屏蔽电缆进行了理论计算与试验测量,证明了方法的有效性,为准确分析多芯屏蔽电缆中电磁干扰的传播规律提供了工程计算方法。

涂层对开关柜散热的影响分析

开关柜在运行时的高温升限制了使用时的实际电流,可以通过对开关柜内导体及外接线端子表面喷涂高发射率涂层增强散热,降低开关柜的温升。分析了高发射率涂层的作用以及应用场合,通过算例计算了铜板上喷涂纳米碳球涂层时对流和辐射散出的总热量。比较结果表明,有涂层的铜板其对流和辐射散热总量是没有涂层时的1.5倍以上,说明高发射率涂层能够显著提高其辐射散热能力。

一种观测空气电弧开断过程的激光补光成像技术

搭建了基于连续激光器和高速摄影仪的激光补光成像系统,旨在解决由于电弧光照强度过高造成电极区域成像困难的问题。利用成像系统,结合高压探头和罗氏线圈,研究了断路器的电弧开断过程。针对一小型断路器,获得了电弧开断过程中电弧形态演变和动触头运动图像,同时还从图像中测量出触头开距时间曲线发现,动触头回落达到了最大开距的1/3,而且动触头回落是引起动静触头间隙背后击穿的一个重要原因。

含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板拉伸剩余强度预测

为了对含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板的剩余强度进行预测,基于连续介质损伤力学法(CDM)和唯象分析法,建立了表征复合材料雷击热-力耦合损伤的刚度矩阵渐进损伤退化模型。基于该模型,通过ABAQUS有限元仿真软件,建立了含雷击热-力耦合损伤的复合材料层压板结构三维模型。结合UMAT子程序,完成了拉伸载荷下的剩余强度预测。结果表明:通过与试验对比,仿真结果与试验结果取得了良好的一致性。本文所建立模型,能够有效进行含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板结构拉伸剩余强度预测。