为给后续环保型绝缘气体的研究提供基础,分析了国内外环保型绝缘气体灭弧能力方面的研究进展与研究方法,综述了包括六氟化硫（SF_6）混合气体、常规气体、新型绝缘气体在内多种类型气体灭弧方面的优势与劣势。常规气体受气体属性限制,难以满足大电流开断的灭弧需求,环保型氟代有机气体如三氟碘甲烷（CF_3I）等具有较好的应用前景,但灭弧相关的研...
混合断路器综合了传统开关的优点,克服了各自的缺点,是未来智能电网的发展趋势与研究热点。为此探讨了国内外混合断路器的发展与研究现状,并根据混合断路器的结构及工作原理对其进行了分类,重点对基于真空与SF_6串联构成的混合断路器及基于电力电子的混合断路器的工作原理、结构型式、应用领域及发展趋势进行了综述,基于真空与SF_6串联的混合断...
SF_6气体作为绝缘与灭弧介质广泛应用于电力设备中,但由于存在温室效应和液化温度高这两个严重的环境问题,几十年来国内外众多研究机构与学者针对该问题开展了大量的研究工作,取得了很多有价值的成果。从绝缘与灭弧等方面综述了国内外对SF_6替代气体的研究现状及进展情况,并着重介绍了目前该领域较为关注的几种气体,分别从单一常规气体、SF_6混...
为在设计阶段对大功率中频变压器漏感值进行准确法估算,基于中频变压器一维等效模型,根据漏磁场分布特征,通过能量法进行了变压器漏感参数解析公式推导。在此基础上,根据理想漏磁场模型与实际的差异,修正了解析公式中绕组的电导率与漏磁场的计算高度。通过比较两台样机在50 Hz-10 k Hz频段下的漏感实测与计算结果,证实了对这2个参数同时进行校正...
为了克服小尺寸平板类电容分压器测量频带普遍较窄的缺点,设计了一种包含积分器和阻抗变换器的平板电容传感器。该平板电容传感器采用直径100 mm的小尺寸同轴型结构,平板探头与引出电缆连接段隐藏在＂凸＂字形屏蔽腔体内,可以有效降低自身电感与外界干扰。电缆引出端连接所设计的积分器和阻抗变换器,进行对信号的还原以及对下限截止频率的优化。...
经中国电工技术学会八届二次常务理事会批准成立等离子体及应用专业委员会。经研究,中国电工技术学会等离子体及应用专业委员会成立大会、2016年全国＂高压放电与等离子体及应用＂学术会议将于2016年11月中下旬在北京召开,
智能电网的快速发展使其对高性能传感器的需求日益强烈。为此,针对电力系统应用需求设计了基于巨磁阻效应的宽频大电流传感装置,包括放大、滤波、退磁和供电等调理电路,并考虑智能电网中传感器高压、强干扰的应用场合,对装置进行了电磁屏蔽设计和印刷电路板抗干扰设计。计算结果表明该装置对工频磁场的屏蔽效能达到41.6 d B,抗干扰测试结果表明...
永磁操动机构励磁回路是影响其合闸特性的关键结构。为此对其工作原理和经典数学模型进行分析,针对经典模型中涉及的励磁回路主要变量,基于二次回归正交试验建立数学模型,研究回路中储能电容容量、初始电压及励磁线圈匝数等参数对机构合闸特性的影响,并在此基础上定义了励磁回路综合评价系数,利用该系数对机构进行优化设计。优化结果显示：优化...
为研究SF_6断路器在开断过程的触头烧蚀特性,对被试断路器进行了开断30 k A短路电流的烧蚀试验,通过动态电阻测量得到了触头在不同烧蚀程度下的动态电阻–行程曲线,并从曲线中提取了触头状态参数。根据这些参数在触头电寿命过程的变化规律,可以得到：1）动静触头运动存在最小有效接触行程,即14.2 mm;2）触头电阻值存在正常范围,主触头为50-150mW...
近年来,变电站真空断路器投切10 k V并联电容器组时发生了多起断路器或电容器炸裂事故,在更换断路器和改善保护措施后,此类事故还是屡禁不止。为减少该工况下绝缘事故的发生,重庆市某110 k V变电站采用分相控制技术的永磁机构真空断路器来抑制投切电容器组时的合闸涌流和降低分闸重燃概率。相控断路器是抑制并联电容器合闸涌流与分闸过电压的重...
驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱动电源的系统结构中的各个模块作用以及全桥LCL谐振变换器的工作过程。设计了变压器和磁环、LCL滤波器参数。通...
为提高油浸式变压器的使用寿命,在分析油浸式变压器寿命主要决定因素及绕组温度分布的基础上,综合考虑性价比,提出采用纤维素绝缘纸和Nomex绝缘纸混合绝缘系统的方法。首先,基于绝缘老化率理论计算及绕组温度场软件计算,得到了2种绝缘纸的温度分界值及最佳使用比例。其次,为验证混合绝缘系统可行性,对其进行了热老化试验,绝缘纸表面扫描电镜表明...
基于快速闭合开关在中压大电流下的工作需求,提高真空触发开关的应用电压等级,设计了一种大容量的40.5 k V真空触发开关。为了满足80 k A峰值电流的通流能力,该开关采用了多棒极型的主电极结构设计以增加开关的通流面积并提高开关的电气寿命。针对40.5 k V系统的绝缘要求,对电极结构进行了倒角优化。选取了合适的屏蔽罩尺寸,改善了开关内部电场...
CO_2和CF_4气体物理化学性能稳定,液化温度低,灭弧能力强,作为潜在的SF_6替代气体引起了广泛的关注。断路器开断故障电弧过程中的喷口压力特性对气体灭弧性能和断路器结构的优化设计等都具有重要意义。为此基于一台126 k V压气式断路器模型,通过实验研究了不同体积分数混合比例下SF_6-CO_2和SF_6-CF_4混合气体中灭弧室喷口压力的变化特性。结果...
配电开关柜散热效率不高,其内部安装的断路器等设备经常需要降容运行以满足国标允许的温升要求。为此研究了配电开关柜内生热与散热过程,探究强迫对流条件下开关柜散热能力的提升。首先利用Ansys E-mag与CFX软件模块,分别建立自然对流和强迫对流条件下的开关柜电-磁-热-流耦合仿真模型,获得开关柜内生热功率、气流速度、温度等分布;并利用温升实...
电力系统中传统电压互感器存在体积大、对绝缘水平要求高等问题。针对上述问题,旨在研究一种新式的非接触式电压互感器,以降低电压互感器的绝缘设计难度、扩大电压互感器的使用场合等,其互感器设计采用基于电场耦合原理,设计单极式的结构解决了传统电压互感器由于接地极导致的绝缘设计难度大、成本高的问题;检测电路采用差动式的信号输入结构,有...
内熔丝是高压电容器极间短路故障的重要保护措施,但是关于内熔丝分析计算目前还没有成熟的方法,内熔丝尺寸主要靠经验进行设计。为了得到电容器内熔丝的设计原则,开展了电容器元件击穿时的等值电路以及二阶电路理论分析,以特高压工程用BAM6.56-556-1W型电容器单元为例进行了计算、软件仿真和验证试验,得出了电容器元件击穿时流过击穿元件支路的...
针对行波管高压电源的应用需求,为实现高压电源变换器在负载动态突变条件下良好的动态和稳态性能,提出了一种滑模比例积分（PI）控制方法。设计了一种应用于行波管高压电源的全桥LLC谐振倍压功率变换器,分析了基于自激移相调制的全桥LLC变换器的工作原理,采用平均大信号建模法建立了全桥LLC变换器的大信号模型,并基于模型设计了LLC变换器的滑模P...
为了进一步降低电容器组及其投切开关的合闸涌流与过电压,介绍了一种改进的SF_6断路器合闸动态击穿特性（预击穿特性）测量方法,并根据合闸动态击穿特性与合闸时间的分布范围,制订了选相合闸策略。研制了1套最高输出电压400 k V的击穿特性测量装置,在1次合-分闸操作中可同时获得断路器在合闸与分闸操作过程中触头间隙的动态击穿特性;对1台126 k ...
快速暂态过电压（VFTO）对特高压气体绝缘开关设备（GIS）造成极大威胁,有必要研制一种能准确测量MV级纳秒脉冲电压的传感器,为VFTO下GIS绝缘特性研究提供准确的测量手段。采用电容分压器加积分器的方案,研制了一种锥形电压传感器。通过计算和实测,对传感器结构尺寸、积分电阻、积分电容和传输电缆长度等参数进行了优化。结果表明：锥形结构的电...
为全面掌握高压并联电抗器噪声的特性、计算及控制方法,通过理论分析、建模计算及现场实测,讨论了电抗器噪声的产生机理、声功率级和声压级特性、衰减和干涉计算方法以及控制措施。结果表明,电抗器噪声主要由铁芯饼间的电磁力产生,其声功率级随额定容量的增大而增加,声波能量主要集中在100 Hz为中心频率的1/3倍频带;电抗器声压级分布复杂,衰减较...
纸中酸是反映和影响绝缘纸老化程度的重要因素,但是目前尚没有测量纸中酸值的标准方法。为此建立了变压器绝缘纸中酸值测量方法,即先用纯水将纸中小分子羧酸分萃取出来并制成萃取液,然后使用氢氧化钾的异丙醇溶液进行滴定,并采用BTB（溴百里香酚蓝）指示滴定终点,测量萃取液酸值进而计算纸中酸值。通过对比实验确定了纸中酸值测量的最佳温度（25...
为实现用SF_6气体分解产物来诊断和评估气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）绝缘状态,必须寻找出恰当的特征参量,建立气体分解组分与GIS绝缘劣化的判断法则。为此构建了SF_6气体放电分解平台,做针-板缺陷下长期持续性放电分解实验以模拟GIS绝缘劣化全过程。选取SO_2F_2、SOF_2、SO_2、CF4、CO_2为特征组分,获得其在不同阶段的体积分数变化趋势。其...
雾霾环境中的输变电设备外绝缘积污规律有其特殊性,为了研究雾霾持续时间与雾霾成分对外绝缘积污的影响,用硅橡胶试片与XP-70绝缘子进行模拟积污试验。试验结果表明：试片在雾霾环境中的积污速率快且难以达到饱和,悬浮颗粒物的沉降对积污起主要作用;绝缘子在雾霾环境中的积污速率较快且迅速达到饱和,悬浮颗粒物的扩散与粘附对积污起主要作用。此...
作为柔性直流输电工程的连接单元,直流海底电缆的绝缘水平关系着输电工程的安全运行。以舟山多端柔性直流输电工程中定海换流站至岱山换流站的海底柔性直流电缆为研究对象,采用统计法仿真计算了模块化多电平换流器型柔性直流输电海缆过电压分布规律,得出柔性直流海缆的绝缘水平。通过仿真计算,得出了直流电缆的故障过电压最大值,即导体对铅套、...
研究沙尘环境下风速、沙尘粒径对直流金具起晕电压的影响规律,对于指导极端气候条件下高压直流输电线路设计、运行、维护,增进系统的可靠性具有重要的意义,也是该领域的研究热点。选取4个不同直径的均压环为试品,在人工模拟沙尘气候环境下,利用紫外成像仪观测手段,分别测试了其在无风沙条件以及10-25 m/s风速、粒径〈65μm与〈105μm的典型沙尘这3...
为探究针叶木原浆种类对绝缘纸性能的影响,选取进口自瑞典、美国、加拿大和俄罗斯的4种针叶木浆,利用其制备绝缘纸试样,对所得试样的绝缘性能进行测试和分析。显微观测结果表明,上述4种针叶木纤维的交叉场纹孔形貌具有明显差异,纤维的长度和宽度不尽相同,由此表明试验所用的4种原浆来自不同的针叶木树种。机械性能上,4种绝缘纸试样的抗张强度值...
500 k V港城变电站在较低湿度下,其外绝缘发生大面积放电现象。为此采用化学分析与电气测试的方法,对该现象进行研究。化学模拟计算表明,磷酸铝的多孔结构增大了其比表面积,可吸附更多的水分子;同时结构中的桥位氧原子与四配位铝原子都可以与水分子形成化学键,增强了磷酸铝的吸湿性。人工污秽试验表明：非饱和湿度下,磷酸铝污秽绝缘子起始放电电...
当前,电力系统金属接地材料在实际运行中长期面临着腐蚀、复杂地形条件下运输及施工困难、接地体与土壤贴合度不高、偷盗及人为损坏事故频发、使用降阻剂加速金属腐蚀等问题。为此,选择高纯鳞片石墨作为主要导电材料制备了具有Litz线分层结构的新型接地材料——柔性石墨复合接地材料,并对该接地材料及其连接点分别进行了电阻率与接续电阻测试、...
为了测试玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的耐污性能,为输电领域使用该材料提供依据,采用通用环氧树脂及玻璃纤维拉挤复合材料试样,分别在其表面涂装6种不同的疏水性涂料,重点对材料表面防污能力及耐污秽电气性能进行检测,对试样的接触角、滚动角、湿耐受电压及污秽耐受电压等进行了测试。结果证明涂装了疏水性涂料的复合材料试样的耐污性能得到了...
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