为了对局部放电下SF6分解组分进行实时在线检测,研制出一套基于光声技术的SF6分解组分检测的光声装置,详细介绍了装置的工作原理和硬件构成,根据被测气体的光谱特性,选择了合适的红外光源和窄带滤光片,用模拟电场的仿真手段,设计出了该装置的关键部件光声池,并利用声传输线理论优化了光声池的结构参数。经过性能分析与测试表明,光声信号响应与被...
糠醛是电力变压器绝缘纸的老化产物,通过监测油中糠醛质量浓度可以直接评估绝缘纸的老化程度,但关于糠醛的生成机制及在油纸复合绝缘系统的分布规律至今没有形成统一的认识。在众多的因素中,水分被认为在影响糠醛的生成速率及其在油纸复合绝缘系统分布的过程中具有重要作用,但其作用机制却不够明晰。为此,利用分子模拟手段分别构建出糠醛分子在...
油浸式电力变压器的运行寿命及负载能力与油温密切相关,运行在高温、强辐射地区的变压器容易因为过热而导致早期故障,顶层油温是变压器油温的重要指标。为此,在分析几种典型顶层油温热模型的基础上,考虑变压器所遭受的太阳辐射以及热时间常数随时间变化的影响,引入代表辐射的修正项,同时分析不同滞后时间变量与不同离散方法对热模型的影响,得到...
目前国内具有干式空心电抗器匝间绝缘测试能力的电力电抗器厂不足5家。为此,依据电力电抗器匝间绝缘测试的行业标准,设计并实现了一种运行可靠、价格低廉的干式空心电抗器脉冲振荡匝间绝缘故障检测系统。利用OrCAD软件对实际干式空心电抗器进行电路模拟分析,验证了脉冲振荡匝间绝缘故障检测方法的可行性。通过对主电路进行计算分析确定了检测系...
聚合物电缆绝缘层中空间电荷的存在和积累对电缆的电导特性、老化、击穿等有强烈的影响。因此,研究聚合物电缆中空间电荷的分布和积累有着重要意义。鉴于此,介绍了电声脉冲（PEA）法测量空间电荷的基本原理,研制了一套新型的可用于电缆试样的PEA空间电荷测量装置。采用平板型电极,此装置可以测量不同绝缘厚度和曲率半径的电缆。利用此装置分别对...
电容型设备是重要的输变电设备,其可靠稳定运行是保障电力系统安全生产的重要因素。为此,以电容型设备常见的受潮故障作为研究内容,研究了其故障程度表征情况和预警方法。基于虚拟仪器技术,采用高速同步数字化测量技术,开发一套高精度电容型设备绝缘特性测试系统;提出基于真实设备本体的电容型设备受潮故障模型设计方案,对电流互感器人为设置受...
为了研究变压器内部绝缘纸板缺陷的局部放电特征和缺陷发展过程,构建了针板结构的纸板局部放电模型,利用阶梯升压法研究了长期外加电压作用下,绝缘纸板从起始放电到被击穿的整个缺陷发展过程中窄带脉冲电流信号的散点图、脉冲重复率、脉冲视在放电量平均值及最大值的变化过程;通过拍照的方式研究了局部放电所产生的气泡溢出现象和纸板表面炭痕扩...
针对高压交联聚乙烯电力电缆独特的分层半导电绝缘以及复杂的金属屏蔽结构,采用阻抗分布参数加权比的传输线简化模型以及时域有限差分法对局部放电脉冲在电缆及接头中的衰减谱特性进行理论计算和电磁场仿真分析。设计和构建了电力电缆接头典型物理绝缘缺陷模型以及3种不同类型传感器组合的局部放电检测系统,开展了复杂的高压电力电缆接头分层结...
为给谐波、间谐波治理提供准确依据,提出了基于改进型支持向量机和可调窗复连续小波变换相结合的高精度谐波、间谐波测量方法。通过合理优化预设模型的准确性,构造改进型支持向量机对整个测量频带进行初步扫频,以较小的计算量一次性获取谐波、间谐波分量的个数并初步测量其频率。根据改进型支持向量机提供的频谱分布情况,对各个分量跟踪配置复连...
在提高输电线路抗冰性能的建设中,如果设计冰厚选择过小,则在冰雪天气中输电线路可能难以抵御覆冰的侵袭;但如果设计冰厚选择过大,则线路建造或改造的投资额将成倍提高。因此,如何合理确定设计冰厚,使得线路建设同时能够满足经济性和安全性的要求,是当前线路改造和设计新的输电线路工程工作面临的重要问题。为此,分析了线径对导线覆冰的影响机理...
为解决现有测量快速暂态过电压（VFTO）的盆式绝缘子预埋环传感器带宽较窄（2MHz）的问题,研制出带宽较宽的预埋环传感器,以传感器的等效电路为基础,分析了影响传感器测量带宽的主要因素,提出了提高带宽的多种措施,最终研制出了一种±3dB带宽为10Hz～16MHz的宽带预埋环VFTO传感器。应用该传感器对750kV官亭变电站GIS内特定情况下的VFTO进行了测量...
为了比较深入地了解大气压氮气介质阻挡均匀放电的产生条件、放电属性和形成机理等,主要根据作者近期的实验结果,并结合一些他人的研究成果,对该均匀放电进行了综述。结果表明：即使在气流的帮助下,大气压氮气介质阻挡均匀放电也只能在≤3mm的短气隙内产生,它属于汤森放电,并且以一种反常的方式熄灭,即放电在气隙电压上升过程中熄灭;阻挡介质表...
由于大气压非平衡等离子体射流装置能够在开放空间、而不是如传统放电仅在放电间隙内产生等离子体,这个显著优点对于许多应用,特别是近几年来兴起的等离子体医学方面的应用是至关重要的。为此,首先对大气压非平衡等离子体射流（N-APPJ）的研究现状进行阐述,结合作者课题组所作的研究,以及国内外其他研究者的成果,分别介绍几种以惰性气体、氮气和...
为对电流体动力（EHD）等离子体发生器进行性能优化,提高能量转化效率,使用石英和聚四氟乙烯作为介质板,通过实验测量了等离子体发生器的能量消耗和产生的气流速度随背面电极宽度、电极水平间距、电源电压和频率以及放电状态等的变化曲线,用气流速度与单位长度能量消耗的比值对发生器能量转化效率进行衡量。结果表明,等离子体发生器背面电极宽度...
为了提高低温等离子体对柴油机有害排放物的净化效率,提出了大气隙同轴圆柱结构低温等离子体反应器的设计思想;在电场分析与起始放电电压分析计算的基础上,设计了一种用于柴油机排气后处理的线管式低温等离子体反应器;对反应器的放电形貌、工作电压、介质等效电容等参量进行了试验研究及理论分析。结果表明,线管式低温等离子体反应器存在介质阻...
无极灯由于具有高效节能、长寿命的特点,成为目前研究的热点。为了研究提高无极灯光效的途径,采用实验研究和理论分析的方法,研究了放电功率、放电频率、泡体形状和荧光粉对无极灯光照度和泡体表面温度的影响。研究结果表明：在所研究的范围内,无极灯的光照度和泡体表面温度均随着功率的增加而增加;光照度随工作频率的增加先增加后减小,在2.4MHz...
中性束注入是磁约束核聚变装置中加热等离子体最有效方法之一。为了建设完善中国环流器2号A装置1MW中性束注入器系统,对大功率强流离子源所需的弧放电电源、束线引出电源、辅助电源及控制时序等进行了设计研制。设计中采用了DSP控制技术、电流快速转移技术、IGBT串联调制器技术、高频开关电源技术、磁缓冲器技术以及工业以太网等诸多技术。该系...
均匀介质阻挡放电（DBD）等离子体可以对材料表面进行处理,且易于实现大规模连续化工业应用,因此具有广阔的应用前景。为提高其应用效果,用脉冲振荡电源激励DBD产生的常压空气中的均匀低温等离子体对聚四氟乙烯（PTFE）薄膜进行表面改性;通过接触角和表面能测量、电子扫描以及红外光谱等手段比较了等离子体处理前后的表面特性;研究了不同功率密...
为了提高气体火花开关重复运行频率,对氮气短间隙的耐受电压和气体恢复特性进行了研究。采用＂双脉冲法＂获得了气隙耐受电压恢复特性,利用Mach-Zahnder干涉仪记录了气体密度的恢复过程,用CCD相机拍摄了放电图像。实验发现：耐受电压恢复过程分为静态击穿电压恢复和过电压击穿能力恢复两个阶段,后者所需的时间远超过前者。即使气体密度完全恢复...
2011年6月13日,国家自然科学基金委在西安进行了重点项目＂直接驱动Z箍缩负载的快脉冲功率源关键技术研究＂项目验收,并组织专家就电工学科脉冲功率技术学科的发展方向进行了专题研讨。
为增强燃烧的稳定性,提出了利用等离子体旋流器调控燃烧的新概念。等离子体旋流器由多对交错布置在燃烧器扩张段或喷嘴出口段上的电极组成,通过电离空气产生活性自由基,同时能够促进空气旋流,从而起到促进燃烧和增强燃烧稳定性作用。实验中利用平面激光诱导荧光测试系统观测到随着等离子激励功率的增强,火焰反应区逐步变宽,燃烧反应更加完全、稳...
等离子体合成射流是一种快速、宽频的气动激励方式,由于激励强度高、射流速度大,在超音速流动控制方面具有广阔的应用前景。等离子体合成射流气动激励特性的研究将为揭示等离子体合成射流的产生和演化机制提供必要的基础。为此,研究ns脉冲等离子体合成射流气动激励特性,在常规大气环境进行了发射光谱测试,通过对380.5nm附近的谱线进行拟合得到N2...
为了研究气体流速对Ar大气压等离子体射流（APPJ）的影响,首先对其进行了实验研究,并通过建立二维轴对称模型,数值仿真了Ar气流在空气中的流速与摩尔分数分布。考虑了高流速下湍流对APPJ的影响,耦合求解了连续性方程、N-S方程、K-ε湍流方程以及混合气体的组分输运方程。实验结果表明,随Ar流速的变化APPJ表现为层流、过渡态和湍流3种模式,当流动...
由于重复频率窄脉冲气体放电具有的高过电压倍数,能够稳定地激励大气压空气等离子体,近年来受到了广泛关注。为此,利用上升沿15ns、半高宽30～40ns的负极性ns脉冲激励大气压管-板电极结构空气放电,通过电压电流测量,放电图像拍摄和X射线探测研究了ns脉冲气体放电模式和X射线辐射特性。结果表明,ns脉冲放电存在电晕、弥散和丝状3种模式,各模式及...
针对染料废水常规方法难降解等问题,通过使用自行研制的高压窄脉冲电源系统,试验分析了流光放电等离子体对染料污染物主要代表亚甲基蓝（MB）的处理效果。介绍了流光电源装置的构成及工作性能,核心元件八电极旋转火花隙开关（E-RSGS）的结构设计可产生电场畸变从而减少开关开断时间,有利于流光产生;同时延长开关寿命,简化开关绝缘设计。考察了液...
为揭示等离子体气动激励抑制高负荷压气机叶栅流动分离的作用效果和主要影响因素,在不同流场和激励条件下开展了等离子体流动控制的实验研究,介绍介质阻挡放电等离子体的产生原理与放电图像,利用栅后压力分布分析研究叶栅内部流场结构以及等离子体激励的变化规律和主要影响因素。结果表明：等离子体气动激励抑制附面层流动分离的作用效果随气流...
介质阻挡材料是影响介质阻挡放电的一个重要因素。为此,采用聚四氟乙烯、K9玻璃和环氧分别作为介质阻挡材料,研究了介质阻挡层厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率对放电特性的影响,并对结果进行了对比分析。实验结果表明,阻挡材料的介电常数越大,越容易产生强烈的放电;玻璃为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许介质厚度范围最大,但漏电...
介质阻挡放电（DBD）产生的等离子体对于聚合物材料表面改性有着显著的效果,但在大气压下DBD通常表现为丝状放电导致处理不均匀,使其应用受限。为此采用单极性重复频率ns脉冲电源在常压空气中产生均匀DBD,利用不同的条件对聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚四氟乙烯（PTFE）材料薄膜表面进行改性处理。结果显示均匀DBD能有效提高材料薄膜表面的亲水...
为研究临界空间介质阻挡放电等离子体气动激励过程,基于流体宏观模型的基本特征分析了等离子体流动控制机理后比较了不同高度下等离子体气动激励效果,最后研究了高为20km的临近空间中粘性和来流速度对等离子体气动激励的影响。结果表明：基于放电过程的物性变化效应和基于电动力学的动力效应是介质阻挡放电等离子体气动激励的两个主要机理;临近...
单极性高压脉冲电源激发介质阻挡放电（DBD）产生非平衡态等离子体具有很好的前景。为此,基于单极性ns脉冲电源实验研究了DBD电荷传输特性。通过改变实验条件,同时也研究了不同情况下放电的电荷传输以及能量消耗。研究了介质阻挡层厚度、介质阻挡层材料、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率和电压极性对放电电荷传输特性的影响。实验结果表明...
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