检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2025年第2期39卷 31-34页

作者：孙斐赵洪峰缪奎新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830046 西安西电避雷器有限公司西安710200

本工作通过在SnO_(2)-Co_(3)O_(4)-Cr_(2)O_(3)-Ta_(2)O_(5)体系中引入Gd,制备了兼具高非线性系数和低泄漏电流的SnO_(2)压敏陶瓷材料。结果表明:Gd的掺杂能够促进晶粒生长,降低样品气孔率,并在掺杂量为0.25%(如无特殊说明均为摩尔分数... 详细信息

本工作通过在SnO_(2)-Co_(3)O_(4)-Cr_(2)O_(3)-Ta_(2)O_(5)体系中引入Gd,制备了兼具高非线性系数和低泄漏电流的SnO_(2)压敏陶瓷材料。结果表明:Gd的掺杂能够促进晶粒生长,降低样品气孔率,并在掺杂量为0.25%(如无特殊说明均为摩尔分数)时获得了最佳的电气性能,非线性系数达到55,泄漏电流低至7.74 mA/cm^(2),同时电压梯度高达568 V/mm,在50 Hz频率下介电常数高达213,显示出其潜在的应用前景。但过饱和的掺杂会恶化压敏陶瓷的电气性能。本工作将非线性系数的变化归因于晶界势垒的提升,认为泄漏电流减小是晶界电阻升高,电子迁移率下降导致的,并从点缺陷的角度分析了晶界势垒升高的原因,系统地阐述了Gd的掺杂对SnO_(2)压敏电阻陶瓷电气性能和微观结构的影响机理。

关键词： SnO_(2)压敏电阻非线性泄漏电流晶界电阻势垒点缺陷

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环氧浸渍纸热解动力学分析

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绝缘材料 2025年第4期58卷 117-125页

作者：周远翔钟波李宇航白正黄欣陈健宁姜贵敏新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧... 详细信息

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。

关键词：干式套管环氧浸渍纸热解过程热解动力学

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低频电压下XLPE绝缘材料电老化性能研究

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绝缘材料 2025年第1期58卷 1-10页

作者：周远翔黄继宇陈健宁姜贵敏黄欣新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实... 详细信息

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实验,然后对老化后的试样进行理化及电气性能测试,最后探究电压频率对交联聚乙烯电老化的影响机制。结果表明:随着电压频率的降低,交联聚乙烯的结晶度下降,空间电荷积聚量和电导率上升,交流电气强度下降,即电压频率降低使老化程度显著提高。结合红外光谱和结晶度分析,电压频率降低使得电荷入陷形成热电子的概率更大,电子和空穴复合引起的电致发光效应更强,从而引起聚合物分子链断链裂解程度增加,进而降低其电气强度。

关键词：低频老化海底电缆交联聚乙烯绝缘劣化

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冷热循环对环氧树脂电气性能的影响

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绝缘材料 2025年第2期58卷 92-101页

作者：周远翔徐景凡朱小倩刘轩昊卢毅高岩峰新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小... 详细信息

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小,而在循环后期下降幅度较为显著。分析认为,冷热交替环境会促进环氧树脂内部链段动态调整,使其结构更致密规整。尽管在循环前期,热胀冷缩作用会使环氧树脂表面出现少量微裂纹,但链段动态调整占主导作用,此时环氧树脂电气性能得到提升,而随着循环次数增加,长期热胀冷缩作用加剧了分子链段的断裂,微裂纹扩展,使环氧树脂电气性能逐渐下降。随着变温速率的增大,环氧树脂内部链段无法充分调整,且所受温度应力冲击增大,环氧树脂更容易发生劣化。

关键词：冷热循环环氧树脂线性升降温变温速率电气性能

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基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法

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高电压技术 2022年第5期48卷 1705-1715页

作者：陈健宁周远翔白正赵云舟张云霄张灵清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830047

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放... 详细信息

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放电相位分布图谱,并通过重采样、调幅移相、噪声模拟等对其进行了样本扩充预处理。然后,搭建了具备3通道输入的卷积神经网络,通过该卷积神经网络将不同频率外施电压下同一缺陷的局部放电相位分布图谱进行了通道级无损融合,并对融合后的局部放电相位分布图谱进行了自主特征提取与模式识别。最后,与传统方法的识别结果进行了对比。结果表明:该方法可有效识别油纸绝缘局部放电的类型;相较于单频率单通道卷积神经网络及基于人工特征提取的支持向量机和反向传播神经网络,其对油纸绝缘不同缺陷的局部放电相位分布图谱信息提取得更全面,识别准确率分别提升1.5%、13%、30%;与Vgg、ResNet、DenseNet等深度卷积神经网络相比,该方法的过拟合得到改善,识别准确率分别提高0.25%、1.25%、2.25%,且模型参数文件可节约至少380倍存储空间,便于在边缘计算设备中进行部署。

关键词：多通道卷积神经网络油纸绝缘局部放电模式识别

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基于巡视文本挖掘的配电设备运行环境风险预测

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高电压技术 2022年第4期48卷 1213-1225页

作者：周远翔葛佳敏陈健宁白正新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830047 清华大学电机系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolution... 详细信息

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolutional neural network,MRCNN)模型对巡视文本进行环境风险等级分类,并在此结果上进一步提出了最大信息系数–切比雪夫图卷积神经网络(maximum information coefficient-Chebyshev graph convolutional network,MIC-Cheb Net)模型对环境风险度进行预测。首先,基于字符级的文本表示方法和多尺度循环卷积神经网络对巡视记录进行分类,得到巡视记录对应的环境风险等级;然后,对该地区进行网格划分,统计网格中的环境风险度,根据最大信息系数矩阵生成图网络,并基于MIC-Cheb Net对网格中的环境风险度进行时间序列预测;最后对MRCNN模型的分类效果和MIC-Cheb Net的预测结果进行评价。实际数据验证结果表明,进行文本分类时,MRCNN模型的分类准确率达到92.40%,较Bi LSTM和RCNN分别提高了1.03%和0.76%;进行环境风险度预测时,MIC-Cheb Net的平均相对误差和均方根误差分别为0.06和0.12,相较于XGBoost分别下降了73.91%和82.86%。该方法可有效对巡视记录中的区域风险度信息进行提取,并准确对未来6 d后设备运行环境风险的空间分布进行预测,为优化巡视周期和路线提供参考。

关键词：深度学习巡视记录文本挖掘文本扩充图卷积神经网络风险预测

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纳米TiO_(2)表面精准修饰对硅橡胶直流绝缘性能的影响

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高电压技术 2023年第12期49卷 4879-4889页

作者：周远翔高德朱小倩张灵黄欣新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为研究纳米TiO_(2)颗粒表面精准修饰对硅橡胶直流电气性能的影响,分别在纳米TiO_(2)表面单峰和不同密度双峰接枝长链与短链聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)。将具有不同接枝类型的纳米TiO_(2)以相同质量分数(1%)添加到硅橡胶... 详细信息

为研究纳米TiO_(2)颗粒表面精准修饰对硅橡胶直流电气性能的影响,分别在纳米TiO_(2)表面单峰和不同密度双峰接枝长链与短链聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)。将具有不同接枝类型的纳米TiO_(2)以相同质量分数(1%)添加到硅橡胶(silicone rubber,SIR)中,制作得到纳米TiO_(2)/SIR复合薄膜样品。热失重分析试验结果证明长链与短链PDMS成功接枝到纳米TiO_(2)表面;Zeta电位试验结果表明,长链与短链PDMS双峰接枝增强了相邻TiO_(2)颗粒之间的静电排斥力;TEM观测结果表明,经过双峰接枝长短链PDMS,纳米TiO_(2)颗粒在SIR中的分散性大幅改善。空间电荷、直流击穿和直流电导试验结果表明,双峰接枝长短链PDMS的组别抑制注入同极性空间电荷效果更佳、直流击穿场强更高、体积电导率更低。这是由于随着纳米TiO_(2)表面长短链PDMS双峰有效接枝密度的提高,使得界面区域分子链排列更加质密,自由体积减少;同时,纳米TiO_(2)与SIR基体之间的表面能差降低,促进了SIR基体中纳米TiO_(2)颗粒的分散,增强了SIR与纳米Ti O_(2)颗粒间的界面作用,从而提高了纳米TiO_(2)/SIR复合材料的直流绝缘性能。

关键词：硅橡胶双峰接枝纳米TiO_(2) 界面空间电荷

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考虑光伏双评价指标的混合储能平滑出力波动策略

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电工技术学报 2021年第9期36卷 1805-1817页

作者：郑浩谢丽蓉叶林路朋王凯丰电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室(新疆大学) 乌鲁木齐830047 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

针对光伏有功功率波动影响电网稳定运行问题,提出一种考虑光伏双评价指标的混合储能平滑出力波动控制策略。首先,根据不同时间尺度分别建立以波动率和光滑度为平滑出力波动目标的双评价指标;其次,基于改进集合经验模态分解(MEEMD)方法,... 详细信息

针对光伏有功功率波动影响电网稳定运行问题,提出一种考虑光伏双评价指标的混合储能平滑出力波动控制策略。首先,根据不同时间尺度分别建立以波动率和光滑度为平滑出力波动目标的双评价指标;其次,基于改进集合经验模态分解(MEEMD)方法,实现光伏有功功率信号分解,采用灰色关联度将功率重构为高频和低频部分,得到最终的高频超级电容和低频蓄电池平滑出力波动指令;然后,以滑动平均滤波平滑曲线为充/放电目标参考功率,得到混合储能的充/放电功率指令,并用蓄电池和超级电容器组成的混合储能电池组以5min时间尺度进行出力波动的平滑,用超级电容器组成的单一电池组以1min时间尺度进行光滑度平顺,平顺光滑度跟随平滑出力波动,得到不同时间尺度的储能系统优先级平滑出力波动策略;最后,以新疆某光伏电站为例,综合对比多种光伏功率分解方法和不同评价指标,验证了所提策略的有效性。

关键词：平滑光伏出力波动双评价指标混合储能改进集合经验模态分解优先级控制

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Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电气性能的影响

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高电压技术 2023年第11期49卷 4707-4716页

作者：程宽赵洪峰周远翔新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830046 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

稀土元素的掺杂能显著提高ZnO压敏电阻的电压梯度(E1mA),但却会导致泄漏电流的增加,从而致使ZnO压敏电阻的老化稳定性降低。为了解决稀土元素掺杂导致泄漏电流增加的问题,研究了Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电... 详细信息

稀土元素的掺杂能显著提高ZnO压敏电阻的电压梯度(E1mA),但却会导致泄漏电流的增加,从而致使ZnO压敏电阻的老化稳定性降低。为了解决稀土元素掺杂导致泄漏电流增加的问题,研究了Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电气性能的影响。掺杂的Y_(2)O_(3)通过钉扎效应能够显著抑制ZnO晶粒的生长提高样品的E1mA。Ga_(2)O_(3)的掺杂则有助于提高晶界层的势垒高度(φb)、抑制泄漏电流密度(JL)的增加。而B_(2)O_(3)的掺杂则有助于改善样品的液相烧结,避免具有高电阻率Y尖晶石相聚集现象的发生,传输通道的阻断有利于降低样品的JL。此外,B_(2)O_(3)的掺杂能够促进ZnO晶粒与其他添加剂在晶界处的离子交换,使φb得到有效的提高,进一步降低其JL。通过Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)的共掺杂获得了综合性能相对优异的ZnO压敏电阻:其E1mA=466 V/mm,JL=0.41 A/cm^(2),非线性系数为95。高梯度、低泄漏ZnO压敏电阻的成功研发对于解决金属氧化物避雷器整体电位分布不均的问题具有重要的意义。

关键词：金属氧化物避雷器 ZnO压敏电阻电压梯度泄漏电流密度非线性系数

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多元施主掺杂对直流ZnO压敏陶瓷结构与电气性能的影响

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材料工程 2022年第8期50卷 153-159页

采用传统的陶瓷烧结工艺制备B_(2)O_(3),In_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)多元施主掺杂的直流ZnO压敏陶瓷样品,考察不同掺杂比(0.1%~0.4%,摩尔分数)的B_(2)O_(3)对直流ZnO压敏陶瓷样品微观结构和电气性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微... 详细信息

采用传统的陶瓷烧结工艺制备B_(2)O_(3),In_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)多元施主掺杂的直流ZnO压敏陶瓷样品,考察不同掺杂比(0.1%~0.4%,摩尔分数)的B_(2)O_(3)对直流ZnO压敏陶瓷样品微观结构和电气性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱及数字源表等分别对样品的物相、微观形貌、成分及电性能进行表征。结果表明,多元施主掺杂剂(Al_(2)O_(3),In_(2)O_(3)和B_(2)O_(3))的共掺杂明显改善直流ZnO压敏陶瓷的综合性能,其中,Al_(3)+提高样品的电导率,降低样品的残压比;In^(3+)通过钉扎效应限制晶粒的生长,改善样品的电压梯度;B^(3+)的掺杂增加样品的表面态密度,提高势垒高度并有效抑制泄漏电流的增加。B_(2)O_(3)掺杂量为0.3%时,样品的综合性能最优:电压梯度为486 V/mm,泄漏电流密度为0.58μA/cm^(2),非线性系数为85,残压比为1.55。

关键词：表面态密度晶粒电导率残压比

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