检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2017年第11期45卷 1548-1554页

作者：韩敏芳张永亮清华大学热能工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华东莞创新中心

固体氧化物燃料电池(SOFC)也称为陶瓷燃料电池,其关键组成电解质、阴极和阳极均为陶瓷氧化物材料。致密电解质薄膜材料是核心,主要是(纯)氧离子导体,其电导率依赖于氧化物中的氧离子空位传导,氧空位主要来源于氧化物中低价金属离子掺杂... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)也称为陶瓷燃料电池,其关键组成电解质、阴极和阳极均为陶瓷氧化物材料。致密电解质薄膜材料是核心,主要是(纯)氧离子导体,其电导率依赖于氧化物中的氧离子空位传导,氧空位主要来源于氧化物中低价金属离子掺杂;工业上主要使用萤石结构YO掺杂的ZrO(YSZ)和ScO掺杂的ZrO(ScSZ),更高氧离子电导率的材料包括掺杂的CeO、δ-BiO和掺杂的LaGaO钙钛矿材料,有望在中低温下使用。电极都是多孔陶瓷材料,同时具有氧离子传导和电子传导性能。工业上阳极主要采用Ni-YSZ多孔金属陶瓷,具有混合离子电子导电性(MIEC)的钙钛矿材料是现在的研究热点。工业上阴极材料主要是掺杂LaMnO和YSZ复合陶瓷,在高温下具有良好的电化学性能和稳定性;中高温范围内被认可的材料是掺杂LaFeO基钙钛矿材料,以LaSrCoFeO-δ为代表,具有良好的电化学活性和稳定性;优化材料组分和结构仍然是阴极材料的研究重点,也是SOFC领域必须突破的重要方向。

关键词：固体氧化物燃料电池氧离子导体混合离子电子导体金属陶瓷阳极钙钛矿电极

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变压器局部放电多频段联合检测技术试验研究

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高压电器 2018年第11期54卷 170-175页

作者：周电波王红梅程江荣刘卫东吴晓晖丁登伟何良国网四川省电力公司成都610041 清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 清华四川能源互联网研究院成都610213

单一的检测手段在变压器局部放电检测中均存在一定的局限性,很难全面解决变压器局部放电中的各种问题。为了克服单一检测的局限性,提高局部放电检测可靠性,文中提出基于特高频、高频和超声检测的联合检测技术,以全面解决局部放电中的抗... 详细信息

单一的检测手段在变压器局部放电检测中均存在一定的局限性,很难全面解决变压器局部放电中的各种问题。为了克服单一检测的局限性,提高局部放电检测可靠性,文中提出基于特高频、高频和超声检测的联合检测技术,以全面解决局部放电中的抗干扰、模式识别、定位和放电量测定等问题。同时,以变压器模型中的尖端缺陷为基础,试验验证了联合检测的有效性,试验结果表明:联合检测可以有效区分内部放电和外部干扰,显著提升抗干扰能力;利用联合检测所得到的放电三维谱图可开展多种方式的模式识别技术,提高模式识别的准确度;以特高频信号为参考时标,提高了超声波信号时延的求取精度,进而提升了缺陷的定位精度;最后利用高频信号的标定结果,可获得放电的视在放电量,准确评估放电严重程度。

关键词：变压器局部放电联合检测尖端放电

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大气压空气均匀介质阻挡放电的演化及α系数测量

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高电压技术 2018年第3期44卷 876-880页

作者：冉俊霞马东罗海云王新新河北大学物理科学与技术学院保定071002 河北省光电信息材料重点实验室保定071002 河北大学电子信息工程学院保定071002 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

为实现较大间隙下的大气压空气介质阻挡均匀放电,通过ICCD高速相机研究了大气压空气均匀放电随时间的演化过程,并利用光学方法测量了大气压空气的电子碰撞电离系数（α系数）。ICCD高速时间分辨图像表明,大气压空气中的均匀放电是由汤... 详细信息

为实现较大间隙下的大气压空气介质阻挡均匀放电,通过ICCD高速相机研究了大气压空气均匀放电随时间的演化过程,并利用光学方法测量了大气压空气的电子碰撞电离系数（α系数）。ICCD高速时间分辨图像表明,大气压空气中的均匀放电是由汤森放电起始,随着放电的发展逐渐增强,当电流达到峰值时刻,放电也最强,但仍然为汤森放电。利用汤森放电阶段拍摄的纳秒级曝光时间的序列发光图像,对α系数进行了测量,测量了E/p0为29~32 V/（m·Pa）范围的大气压空气中的α系数。测量结果表明,α/p0与E/p0在一定范围内有函数关系,不同研究者在相同约化电场下测量得到的α/p0数值是接近的,至于细微的差别,一是来源于各自测量方法的不同,二是由于空气的附着系数在低E/p0值下十分分散,这也导致α系数的有效值也比较分散。该结果补充了低E/p0下α系数实验数据的空白。

关键词：介质阻挡放电电子碰撞电离系数汤森放电空气放电模式

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开槽实心转子电机转子端部系数的计算与比较

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电工技术学报 2017年第15期32卷 59-65页

作者：黄子果王善铭孙宇光曹海翔杨占录电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 海军潜艇学院青岛266100

开槽实心转子异步电机转子的三维非线性涡流场计算量大,常采用二维有限元结合光滑实心转子端部系数的方法简化计算。但在转差率增大时,采用光滑转子端部系数仿真计算的误差明显增大。根据开槽实心转子涡流分布随转差率变化的规律,提出... 详细信息

开槽实心转子异步电机转子的三维非线性涡流场计算量大,常采用二维有限元结合光滑实心转子端部系数的方法简化计算。但在转差率增大时,采用光滑转子端部系数仿真计算的误差明显增大。根据开槽实心转子涡流分布随转差率变化的规律,提出适用于全转差率范围的开槽转子端部系数。依据该端部系数修正转子电阻率,并采用非线性有限元计算开槽实心转子电机电磁场,可考虑转子端部效应以及定、转子铁心磁路饱和的影响。在不同工况下,对两台不同转子槽数的开槽实心转子样机分别采用不同转子端部系数进行仿真计算,并与实验结果比较。该文提出的开槽转子端部系数的仿真与实验结果较吻合,且在转差率较大时,开槽转子端部系数随转子槽数增多而增大。可为准确计算开槽实心转子电机参数及其设计优化提供依据。

关键词：开槽实心转子端部系数二维有限元

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深度限制特高压系统操作过电压对避雷器的要求

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高电压技术 2017年第12期43卷 4132-4138页

作者：邬锦波胡军孟鹏飞何金良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

为了更好地限制操作过电压,以淮南—皖南1 000 k V特高压工程为例,对两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置1台避雷器以及沿线布置多台避雷器等方式进行了电磁暂态计算,通过比较普通避雷器、高荷电率避雷器和低残压避雷... 详细信息

为了更好地限制操作过电压,以淮南—皖南1 000 k V特高压工程为例,对两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置1台避雷器以及沿线布置多台避雷器等方式进行了电磁暂态计算,通过比较普通避雷器、高荷电率避雷器和低残压避雷器的应用效果,提出了深度限制操作过电压对避雷器在残压、荷电率、工频过电压耐受能力和能量吸收能力等方面的相应技术要求,当使用1.4倍额定电压的低残压避雷器时,可将系统操作过电压降低到1.3;.4倍额定电压的水平;如能使用1.3倍额定电压的低残压避雷器,并沿线配置3台时,可将系统操作过电压降低到1.2;.3倍额定电压,实现深度抑制操作过电压的目的。

关键词：特高压系统避雷器过电压及其防护电磁暂态绝缘配置

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非线性电导材料应力锥改善电缆终端电场强度分布

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高电压技术 2017年第2期43卷 398-404页

作者：胡军赵孝磊杨霄何金良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

在电力系统中,预制橡胶应力锥是高压电缆终端的关键组成部分,它的特性决定了高压电缆运行的安全性。为此,通过建立预制橡胶应力锥的有限元数值仿真模型,分析了110 kV电缆终端的电场强度分布情况,提出采用非线性电导复合材料来替换固定... 详细信息

在电力系统中,预制橡胶应力锥是高压电缆终端的关键组成部分,它的特性决定了高压电缆运行的安全性。为此,通过建立预制橡胶应力锥的有限元数值仿真模型,分析了110 kV电缆终端的电场强度分布情况,提出采用非线性电导复合材料来替换固定电导材料,实现材料性能参数与空间电场强度大小的自适应匹配,起到智能改善空间电场强度分布的作用。结合理论分析,进一步确定了非线性电导材料参数。不同材料应力锥终端电场强度分布的对比结果表明:若非线性区域出现时所需电场强度过大,则会造成应力锥锥面处的电场强度过大;若非线性区域出现时所需电场强度过小,则会造成三相交界点处电场强度过大。选取合适的非线性电导材料对于应力锥锥面和交界点处的电场强度具有均匀作用,对发展更高电压等级电缆具有促进作用。

关键词：电缆终端应力锥不均匀电场电场强度分布非线性电导有限元仿真

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采用镓离子掺杂的高通流容量氧化锌压敏电阻

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中国电机工程学报 2017年第24期37卷 7377-7383+7452页

作者：孟鹏飞胡军邬锦波何金良电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系)

ZnO压敏电阻是避雷器的核心器件,其性能决定高压设备的绝缘水平。该文研究了通过氧化镓掺杂来提高氧化锌压敏电阻的通流容量。为此,测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的I-V特性曲线。小电流区的测试结果表明,镓离子掺杂提高了... 详细信息

ZnO压敏电阻是避雷器的核心器件,其性能决定高压设备的绝缘水平。该文研究了通过氧化镓掺杂来提高氧化锌压敏电阻的通流容量。为此,测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的I-V特性曲线。小电流区的测试结果表明,镓离子掺杂提高了氧化锌压敏电阻的表面态密度以及氧化锌晶界层的势垒高度,从而使氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了抑制,进而提高了氧化锌避雷器的长期运行可靠性。大电流区的测试结果表明,镓离子的引入使得I-V曲线右移,因此氧化锌压敏电阻的非线性区得到了扩大,从而也显著提高了压敏电阻的通流能力。当掺杂的氧化镓摩尔分数为0.45%时可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻的泄漏电流0.96μA/cm;,非线性系数为85,残压比1.63,电压梯度达到434V/mm。此研究有助于提高以氧化锌压敏电阻为核心器件的避雷器的保护效果,实现深度限制电网过电压,改善电力系统的安全稳定性。

关键词：氧化锌压敏电阻电气性能晶界层掺杂

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半波长输电线路短路故障后的故障方向特性

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电网技术 2017年第12期41卷 3832-3838页

作者：雷傲宇董新洲冯腾汤兰西电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

半波长交流输电作为超远距离输电技术受到广泛关注。半波长交流输电线路的故障特征与传统输电线路不同,原有的方向元件应用到半波长交流输电线路时需要重新研究。通过理论推导和仿真分析,研究了半波长线路发生故障后,稳态工频量、故障... 详细信息

半波长交流输电作为超远距离输电技术受到广泛关注。半波长交流输电线路的故障特征与传统输电线路不同,原有的方向元件应用到半波长交流输电线路时需要重新研究。通过理论推导和仿真分析,研究了半波长线路发生故障后,稳态工频量、故障突变量和故障行波量表征的故障方向特性。与常规输电线路相比,半波长线路反向故障时,稳态工频量(零序量)和故障突变量的电压电流相位差不再位于(45°,90°)之间。此外,用故障行波量表征半波长线路故障后的故障方向时,不能像常规输电线路一样采用几十上百kHz的频带,而应该用相对较低的频带。研究结果表明稳态工频量、故障突变量和故障行波量基本上仍可以表示半波长线路故障后的故障方向,不过在具体的故障方向特性上不同于常规输电线路,为方向元件应用于半波长输电线路奠定基础。

关键词：半波长输电线路特高压故障方向方向元件

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基于离散状态事件驱动的电力电子瞬态过程仿真方法

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电工技术学报 2017年第13期32卷 41-50页

作者：檀添赵争鸣李帛洋凌亚涛陈凯楠清华大学电机系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法对于... 详细信息

为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法对于这种非线性的电力电子系统瞬态过程进行仿真求解,存在仿真时间超长和数值稳定性很差的问题。为解决这一问题,基于离散状态事件驱动(DSED)思想提出一类电力电子瞬态过程数值仿真方法,摒弃对时间离散的常规数值解算,而直接以状态量的变化值作为仿真计算依据。理论推证和仿真解算比较结果表明:该方法能有效缩短解算时间,同时解决了常微分方程组的刚性问题,使得解算具有很好的数值稳定性。

关键词：电力电子瞬态分析离散状态事件驱动仿真计算

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功率开关器件多时间尺度瞬态模型(Ⅰ)——开关特性与瞬态建模

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电工技术学报 2017年第12期32卷 16-24页

作者：施博辰赵争鸣蒋烨朱义诚清华大学电机系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

开关模式是电力电子系统实施电磁能量变换的基本模式,功率半导体器件的开关特性则成为这种能量变换的关键属性。从开关特性的角度出发,基于对器件开关特性和对电力电子系统多时间尺度特性的认识,提出一组功率开关器件多时间尺度瞬态模... 详细信息

开关模式是电力电子系统实施电磁能量变换的基本模式,功率半导体器件的开关特性则成为这种能量变换的关键属性。从开关特性的角度出发,基于对器件开关特性和对电力电子系统多时间尺度特性的认识,提出一组功率开关器件多时间尺度瞬态模型。根据时间尺度的不同选取不同的瞬态模型来描述器件的开关瞬态过程,并反映不同的开关特性。所提多时间尺度瞬态模型,参数可直接从器件数据手册中提取,对提取方法进行较详细的阐述。所提的功率开关器件多时间尺度瞬态模型在装置和系统的分析设计中具有很强的实用性。

关键词：功率半导体器件多时间尺度瞬态模型开关特性

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