检索结果-内蒙古大学图书馆

绝缘材料 2025年

作者：赵春明司昌健郭家昌杨代勇李世娇于沐禾国网吉林省电力科学研究院哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室

套管作为油浸式变压器的重要组成部分，长期运行后内部绝缘受潮、老化及部分缺陷的发展将使得局部电场出现畸变，严重威胁套管的安全运行。本文在不同测试温度环境下，获得了老化、受潮的油浸纸介电参数的变化规律，并构建了动态介电参... 详细信息

套管作为油浸式变压器的重要组成部分，长期运行后内部绝缘受潮、老化及部分缺陷的发展将使得局部电场出现畸变，严重威胁套管的安全运行。本文在不同测试温度环境下，获得了老化、受潮的油浸纸介电参数的变化规律，并构建了动态介电参数计算模型；同时基于252 kV/1 250 A套管的实际结构进行了仿真模型的建立，并采用电磁热流多物理场进行了仿真分析，获得了三种典型缺陷下套管内部电场暂态分布及畸变程度的变化规律。结果表明：套管末屏断裂/接触不良造成其悬浮电位后，末屏与其接触侧出现电场畸变，电容芯子的均压作用效果减弱；当电容屏出现折皱电容屏，其弯曲度越大，褶皱处最大场强越大，且在电容屏不同弯曲度时在场强畸变处出现反转现象；末屏表面附着气泡时对电场的影响远大于变压器油中存在气泡的影响，末屏表面的气泡易产生局部放电的风险。

关键词：油浸式套管多物理场典型缺陷电场畸变

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新型无环流空心电抗器电磁结构设计方法及工程应用

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高电压技术 2024年第12期50卷 5301-5309页

作者：张明泽王炳杰张健刘骥李爽朱东柏哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司通辽028000

空心电抗器作为电网中抑制过电压、滤波、无功补偿的重要电力设备,苛刻的运行环境对电抗器长期稳定运行有更高的要求。由于传统的电抗器设计方式及制造工艺差异,使得部分设计的电抗器包封间出现环流现象,需增加外部调匝线圈,因而使得电... 详细信息

空心电抗器作为电网中抑制过电压、滤波、无功补偿的重要电力设备,苛刻的运行环境对电抗器长期稳定运行有更高的要求。由于传统的电抗器设计方式及制造工艺差异,使得部分设计的电抗器包封间出现环流现象,需增加外部调匝线圈,因而使得电抗器出现了外加薄弱点,并增加了高寒地区大温差工作环境下包封绝缘出现开裂的风险。为了从根本上解决包封间环流及绝缘开裂这一技术难题,从电抗器电磁结构优化的角度出发,将小圆线并绕结构的常规视角转变至单组合导线串绕的结构方式上,构建了全新的电抗器电感值计算非线性方程组,并采用等温升约束条件及多端起头方式,实现了空间结构对称的无环流电抗器电磁结构的设计。最终通过等长绕线、强化匝间绝缘、减小包封绝缘厚度的设计思想,实现了首套无环流电抗器的电磁结构设计。设计完成的首套10kV串联空心电抗器通过了型式及特殊试验,并在我国东北地区冬季成功挂网运行,相比与传统电抗器,新型无环流电抗器体积减小了40%、温升降低了32%,该文提出的新型无环流电抗器的设计方法将为中国空心电抗器高端制造提供了新的设计形式,这对于保障高寒地区空心电抗器的长期运行可靠性具有重要意义。

关键词：空心电抗器环流现象电磁结构设计局部过热包封绝缘开裂

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液体食品灭菌用双极性方波脉冲电源的研制

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电工技术学报 2023年

作者：朱博马成勇吴国延苏贺魏新劳哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室华能灌云清洁能源发电有限责任公司

为了满足高压脉冲电场（PEF）液体食品灭菌对脉冲电源的特殊要求，该文首先基于传统Marx电路提出了新的拓扑结构，以减少半导体开关的使用数量，设计了用于多样性负载残余电荷的放电回路，通过对双极性脉冲电路中半导体开关导通时序的... 详细信息

为了满足高压脉冲电场（PEF）液体食品灭菌对脉冲电源的特殊要求，该文首先基于传统Marx电路提出了新的拓扑结构，以减少半导体开关的使用数量，设计了用于多样性负载残余电荷的放电回路，通过对双极性脉冲电路中半导体开关导通时序的控制，实现对双极性脉冲波形的陡化，并基于此设计搭建出可供液体食品灭菌实验用的双极性方波脉冲电源；然后，利用OrCAD仿真软件对电路进行可行性分析，验证了电源在阻容性负载下输出波形依然是方波，以及电路的钳位功能；最后，设计并搭建了3级双极性方波脉冲电源的实验样机。测试结果表明，双极性脉冲电源实现了±6 kV、50～500 Hz的高压脉冲输出，输出脉冲宽度达2～20 μs，正、负极性脉冲上升沿与下降沿在300 ns内。通过设计回路对负载及时放电，显著陡化了脉冲拖尾，具有良好的负载适应性。利用搭建的双极性方波脉冲电源灭菌实验平台对生鸡蛋清进行灭菌实验，结果表明，提高双极性方波脉冲输出的电压幅值、频率和宽度均可以增强对液体食品的灭菌效果，且脉冲电压幅值的提高对灭菌效果的提升更加显著，但脉冲电压幅值、频率和脉冲宽度的提高均会使液体食品温度升高从而导致异常放电，因此需要合理地调控三个参数来控制液体食品的温升以获得更好的灭菌效果。该文可为双极性方波脉冲液体灭菌技术提供理论和技术支持。

关键词：高压脉冲电场脉冲灭菌双极性方波 Marx电路

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基于高频阻抗谱的干式空心电抗器匝间短路故障诊断方法

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中国电力 2024年第10期57卷 218-224页

作者：刘贺千张健张海月杨洪达陈世玉申昱博王磊国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030 工程电介质及其应用教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江哈尔滨150080

提出了一种利用宽频阻抗谱对干式空心电抗器匝间短路故障进行有效检测的方法。首先,依据多导体传输线理论构建高频下完好电抗器的等值分布电路模型,并且根据分布等值电路参数计算公式构建其等值仿真模型,分析电抗器宽频阻抗谱的高频特性... 详细信息

提出了一种利用宽频阻抗谱对干式空心电抗器匝间短路故障进行有效检测的方法。首先,依据多导体传输线理论构建高频下完好电抗器的等值分布电路模型,并且根据分布等值电路参数计算公式构建其等值仿真模型,分析电抗器宽频阻抗谱的高频特性;其次,对发生匝间短路故障电抗器的宽频阻抗的幅度谱和相位谱进行仿真,分析电感参数变化对电抗器阻抗谱谐振频率的影响规律;最后,在实验室中对小型干式空心电抗器进行试验测试,验证了该方法的有效性。

关键词：干式空心电抗器阻抗谱匝间短路故障诊断高频特性

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真空紫外辐照改性环氧复合材料的直流沿面闪络特性

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高电压技术 2024年第5期51卷 2494-2505页

作者：张磊张国宝杨为吴正阳蔡梦怡李枕国网安徽省省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室

盆式绝缘子气-固界面的沿面闪络是GIS绝缘失效的重要形式之一，严重威胁特高压输电系统的安全运行。为提升盆式绝缘子的沿面直流闪络性能，本文采用真空紫外改性技术对盆式绝缘子环氧复合材料进行处理，采用表面电位测试和量子化学分析... 详细信息

盆式绝缘子气-固界面的沿面闪络是GIS绝缘失效的重要形式之一，严重威胁特高压输电系统的安全运行。为提升盆式绝缘子的沿面直流闪络性能，本文采用真空紫外改性技术对盆式绝缘子环氧复合材料进行处理，采用表面电位测试和量子化学分析等多种手段获得真空紫外改性后环氧复合材料的分子间距、密度、热稳定性、能带结构、陷阱能级、表面电荷分布和直流沿面闪络电压，揭示紫外辐照改性直流沿面闪络的内在机理。结果表明，经真空紫外处理12 h后，环氧复合材料在SF6中直流闪络电压提升17%。+20 kV异极性充电6 h后，闪络电压提升24%。且试样放置6个月后，直流闪络电压衰减幅度小于2%，具备良好的长期稳定性。通过分析试样陷阱能级及电荷输运特性，发现真空紫外处理促使环氧分子链在高能光子辐照下发生交联反应，使得环氧分子的LUMO能级降低，引入大量深陷阱，带来陷阱深度和密度显著增高。陷阱能级提升导致大量同极性电荷聚集在电极附近，进一步阻碍载流子注入，导致直流闪络电压的提升。以上建立的真空紫外辐照-电荷输运-沿面闪络的关系表明，本文真空紫外辐照策略有望成为提升直流闪络性能的重要工程手段。

关键词：真空紫外辐照环氧复合材料交联电荷输运直流沿面闪络

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基于磁感应联合加热的高压海缆工厂接头制备技术

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电工技术学报 2024年第3期39卷 820-835页

作者：李震郑海峰陈俊岐叶成张振鹏赵洪张伟超哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨哈普电气技术有限责任公司哈尔滨150040 中天科技海缆股份有限公司南通226010 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

目前国内外电缆厂家制备工厂接头多采用经典模具单向加热技术(简称单向加热),虽然部分厂家已对磁感应联合加热技术(简称联合加热)进行应用,但对接头处的温度分布与绝缘性能研究甚少。该文对联合加热与单向加热进行电磁-热仿真计算,根据... 详细信息

目前国内外电缆厂家制备工厂接头多采用经典模具单向加热技术(简称单向加热),虽然部分厂家已对磁感应联合加热技术(简称联合加热)进行应用,但对接头处的温度分布与绝缘性能研究甚少。该文对联合加热与单向加热进行电磁-热仿真计算,根据仿真策略进行试验,并取试样进行界面观测,且对电学性能、交联程度与力学拉伸性能进行对比测试。研究结果表明,通过仿真分析,联合加热中感应线圈向接头区域传递的热流密度远高于金属模具,将预热-交联阶段耗时由单向加热的10 h降低至3 h 20 min,显著提高了加热效率,并使加热区域达到合理温度范围;在联合加热中,与单向加热相比,本体绝缘与恢复绝缘之间的过渡区域宽度明显下降,熔合纹界面质地有所提升,过渡区域绝缘电树枝起始电压升高,在0.2 MPa条件下,过渡区域绝缘热延伸伸长率明显下降,且过渡区域绝缘的力学拉伸性能有所提升。联合加热中,过渡区域绝缘的界面质地、电学性能、交联程度与力学拉伸性能均有所提高的关键性因素是过渡区域绝缘界面的融合性相比于单向加热有所提升。

关键词：海缆工厂接头热流密度界面观测电树枝热延伸力学拉伸

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硫掺杂调控VO_(2)用于锌离子电池正极材料

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化工新型材料 2023年第S02期51卷 296-300页

作者：王渐飞嵇新鹏孙佳龙安梓源韩曼舒陈明华哈尔滨理工大学电气工程学院工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

在储能领域,锌离子电池因具有成本低、安全性高和环境友好等优势逐渐受到科研人员青睐。然而,能量密度低和循环寿命较短限制了其进一步的发展和应用。针对以上问题,设计并制备了硫掺杂的VO_(2)正极材料,通过调控硫化时间和硫的掺杂含量... 详细信息

在储能领域,锌离子电池因具有成本低、安全性高和环境友好等优势逐渐受到科研人员青睐。然而,能量密度低和循环寿命较短限制了其进一步的发展和应用。针对以上问题,设计并制备了硫掺杂的VO_(2)正极材料,通过调控硫化时间和硫的掺杂含量,实现其电化学性能的优化。硫原子的引入不仅能够改善电极材料的导电性,还可促进材料内部电荷重新分布,增强电荷存储能力,实现优异的锌离子储能特性。结果表明:所制S-VO_(2)电极在0.1A/g的电流密度下初始容量为264.8mAh/g,循环30圈仍可保持262.5mAh/g的比容量。同时,在2A/g大电流密度下的长循环测试中,其容量为109mAh/g未发生明显衰减。反应动力学分析表明,S-VO_(2)主要以赝电容贡献为主导。以上研究为锌离子电池的设计与优化提供了新的参考和实验支撑。

关键词： VO_(2) S掺杂赝电容电池动力学性能水系锌离子电池

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功能化Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/酚醛环氧-双马树脂复合材料的微观结构及性能

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复合材料学报 2022年第1期39卷 126-133页

作者：陈宇飞赵辉董磊哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学工程电介质及应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)分别制备Al_(2)O_(3)和SiO_(2),同时以KH560为架桥剂制得SiO_(2)包覆Al_(2)O_(3)(KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2))的增强体。以双马来酰亚胺树脂和酚醛环氧树脂(MBMI-EPN)为基体、4’4-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂,采用原位聚合法制备了KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/MBMI-EPN复合材料;表征KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2)的微观结构及该增强体对复合材料性能的影响。结果表明:Al_(2)O_(3)@SiO_(2)粒子微观结构清晰,核壳结构完整,内核为短纤维状Al_(2)O_(3),外壳为无定形SiO_(2),二者通过化学键方式相连;Al_(2)O_(3)@SiO_(2)表面成功接枝上KH560基团,粒子堆积现象减弱。KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/MBMI-EPN复合材料的微观形貌显示:KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2)在MBMI-EPN基体中形成多相结构、分散性较好、界面作用稳定且断面形貌呈鱼鳞状,并未发现Al_(2)O_(3)@SiO_(2)粒子团聚体,整体结构完整。当KH560-Al_(2)O_(3)@SiO_(2)含量为1.5wt%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为126 MPa和14.7 kJ/m;,比树脂基体分别提高了21.2%和27.8%;材料的热分解温度为392.3℃,比树脂基体提高了14.5℃,力学性能和耐热性得到明显改善。

关键词：酚醛环氧树脂双马来酰亚胺三氧化铝二氧化硅力学性能耐热性

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固态电解质LiZr_(2)(PO_(4))_(3)的掺杂及其在电极中的应用

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哈尔滨理工大学学报 2023年第4期28卷 8-13页

作者：刘少鹏王基任拓沅辛周春山周爽张永泉哈尔滨理工大学电气与电子工程学院工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

NASICON型固态电解质磷酸锆锂(LZP)具有优异的结构稳定性和性能可靠性,但其在室温下的锂离子电导率较低,限制锂离子的传输。针对上述问题,采用溶胶凝胶法对磷酸锆锂电解质材料进行阳离子掺杂,提高材料的电导率,进而提升锂离子在材料中... 详细信息

NASICON型固态电解质磷酸锆锂(LZP)具有优异的结构稳定性和性能可靠性,但其在室温下的锂离子电导率较低,限制锂离子的传输。针对上述问题,采用溶胶凝胶法对磷酸锆锂电解质材料进行阳离子掺杂,提高材料的电导率,进而提升锂离子在材料中的输运能力。同时,将掺杂的磷酸锆锂电解质对电极进行修饰,提升电极本身的锂离子输运性能。探究了离子掺杂电解质对电极的锂离子扩散动力学性能的影响机理。实验结果表明,LiTi_(0.25)Zr_(1.75)(PO_(4))_(3)对电极的锂离子扩散动力学性能提高最为显著,锂离子扩散系数达到3.25×10^(-14)cm^(2)·S^(-1),是未修饰电极的2.95倍,同时在5C倍率下,LiTi_(0.25)Zr_(1.75)(PO_(4))_(3)修饰的电极比未修饰电极比容量提高了25.48 mAh·g^(-1)。

关键词：固态电解质磷酸锆锂掺杂离子输运电化学

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典型油纸绝缘结构频域介电特性非线性变化规律

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哈尔滨理工大学学报 2024年

作者：许敏虎张健杨洪达张朋雷胜杰马晨阳王炳杰张明泽国网黑龙江省电力科学研究院哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室

油纸绝缘作为油浸式电力设备的主要绝缘体系，准确评价其老化状态对电网运维部门制定检修策略至关重要。为明确测试激励幅值及测试温度对油浸式电力设备介电特性变化规律的影响，提高基于曲线特征的评估结果准确度，本文针对不同老化程... 详细信息

油纸绝缘作为油浸式电力设备的主要绝缘体系，准确评价其老化状态对电网运维部门制定检修策略至关重要。为明确测试激励幅值及测试温度对油浸式电力设备介电特性变化规律的影响，提高基于曲线特征的评估结果准确度，本文针对不同老化程度的油纸绝缘体系（纸板-油隙-纸板），开展了在不同激励幅值下宽温-宽频介电响应试验。根据测试结果可知，随着测试温度的升高，损耗因数曲线出现非线性变化的特征频段向高频方向移动，且对于老化后期的油纸绝缘模型，由于变压器油隙内离子交变振荡过程及正负离子复合运动的协同作用，使得损耗因数曲线高低频段出现不同的非线性变化现象；同时，根据振荡模型提出了临界场强、临界频率的计算方法，并揭示了不同测试温度、老化程度对油纸绝缘体系临界频率与临界场强的影响规律，本文的研究结果为基于频域介电响应检测技术开展现场油浸式电力设备绝缘状态诊断分析提供了一定的理论支撑。

关键词：油纸绝缘频域介电响应非线性介电特性临界频率/场强

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