检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于光电倍增管的流注发展速度测量

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高电压技术 2018年第3期44卷 920-925页

作者：王泽众庄池杰张赟曾嵘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

由于流注发出光的光谱绝大部分位于300~400 nm区域内,为研究流注放电的重要物理特性,建立了基于光电倍增管的流注发展速度测量试验平台,在棒-板间隙放电试验的基础上,利用2个前面接了1 mm宽的窄缝的光电倍增管放置在垂直棒-板间隙轴线... 详细信息

由于流注发出光的光谱绝大部分位于300~400 nm区域内,为研究流注放电的重要物理特性,建立了基于光电倍增管的流注发展速度测量试验平台,在棒-板间隙放电试验的基础上,利用2个前面接了1 mm宽的窄缝的光电倍增管放置在垂直棒-板间隙轴线的位置,一个对准棒电极头部,另一个对准距离棒电极一定距离处。利用该平台,测量了不同间隙长度下,不同半径棒电极施加直流的流注起始电压时的流注发展速度;以及棒电极上外加不同幅值的1.2/50μs冲击电压时的流注发展速度。从测量结果看出,不论外加电压是直流电压或是冲击电压,流注发展速度都随着外加电压的增大而增加,尤其在冲击电压作用下,在试验的电压幅值138~280 k V范围内,流注发展速度也从111.1 cm/μs变大到222.2 cm/μs,且随着外加冲击电压的增大几乎线性增加。

关键词：流注光电倍增管长间隙放电起始电压发展速度

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基于隧穿磁阻效应的宽频微小量程电流传感器设计及噪声分析

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高电压技术 2020年第7期46卷 2545-2553页

作者：胡军王博盛新富赵根赵帅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

针对电网中微弱电流的测量需求,研制了基于隧穿磁阻效应的百μA级无接触式微电流传感器,并对微电流传感器进行低噪声设计,包括电源模块、放大模块、调零和输出模块。测试了采用不同传感芯片传感器的微弱电流探测能力,其最小可测电流幅值... 详细信息

针对电网中微弱电流的测量需求,研制了基于隧穿磁阻效应的百μA级无接触式微电流传感器,并对微电流传感器进行低噪声设计,包括电源模块、放大模块、调零和输出模块。测试了采用不同传感芯片传感器的微弱电流探测能力,其最小可测电流幅值为280μA,对应传感器的带宽达10 kHz。并对传感器系统各模块的噪声水平进行了测量分析与计算,结果表明隧穿磁阻芯片的1/f噪声(低频噪声)是限制传感器最小可测电流幅值的主要因素。该微电流传感器可以适应智能电网微弱电流测量需求。

关键词：隧穿磁阻效应电流传感芯片无接触式微弱电流传感器 1/f噪声低频噪声智能电网

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多场景适配的多能流在线状态估计功能研发与应用

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中国电机工程学报 2020年第21期40卷 6794-6804页

作者：尹冠雄王彬孙宏斌郭庆来潘昭光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)

多能流在线状态估计是多能流综合能量管理系统的基础模块,为后续安全分析和优化调控提供实时、可靠、一致、完整的网络状态信息,主要面临3方面挑战:不同多能流系统场景的通用性、不同能流网络时间尺度的差异性、低冗余量测配置下的可观... 详细信息

多能流在线状态估计是多能流综合能量管理系统的基础模块,为后续安全分析和优化调控提供实时、可靠、一致、完整的网络状态信息,主要面临3方面挑战:不同多能流系统场景的通用性、不同能流网络时间尺度的差异性、低冗余量测配置下的可观性。针对上述挑战,该文设计多场景适配的多能流在线状态估计功能框架,研究并提出多源量测融合下的综合可观测分析、多能流网络模块化建模、稳态状态估计实用化模型、动态状态估计实用化模型和管网储能状态实时估算等多项实用化关键技术,开发多能流在线状态估计模块并在多个现场运行,证明所开发功能对各种场景较灵活的适应性和实用性。

关键词：状态估计多能流能量管理系统热动态储能

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综合能源系统分析的统一能路理论(四):天然气网动态状态估计

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中国电机工程学报 2020年第18期40卷 5827-5837页

作者：尹冠雄陈彬彬孙宏斌郭庆来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)

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统... 详细信息

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统一能路理论中的气路模型,首次建立了天然气网络的动态状态估计模型,将管道中复杂的时域偏微分方程转化为了易于优化求解的频域线性代数方程,进一步测试了模型在状态估计精度和坏数据辨识方面的性能。算例表明,所建立的模型可有效过滤量测噪声和坏数据,补齐系统缺失量测,准确估计天然气网络的动态过程。

关键词：天然气网络动态状态估计统一能路气路坏数据辨识

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提高自然功率的大分裂间距导线排列及其电磁环境

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高电压技术 2010年第9期36卷 2285-2290页

作者：李岩梁曦东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

为提高500kV输电线路输送能力,对大分裂间距输电线路进行了研究。计算结果表明,增大导线分裂间距,可显著减小线路波阻抗、提高自然功率,但同时会使导线表面电场强度增加。为了抑制相导线最大场强,给出了适用于工程应用的导线排列优化方... 详细信息

为提高500kV输电线路输送能力,对大分裂间距输电线路进行了研究。计算结果表明,增大导线分裂间距,可显著减小线路波阻抗、提高自然功率,但同时会使导线表面电场强度增加。为了抑制相导线最大场强,给出了适用于工程应用的导线排列优化方法,优化后的输电线路无线电干扰和可听噪声可降低2～3dB。基于我国500kV线路常用的猫头塔、酒杯塔的计算结果表明,在满足电磁环境限值的条件下,使用6×LGJ-240导线的优化排列大分裂间距线路比常规线路自然功率提高30%,而使用4×LGJ-500导线方案也可提高近20%。

关键词：大分裂间距电磁环境优化排列自然功率无线电干扰可听噪声

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氧化锌压敏电阻综合性能的多元掺杂综合调控

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高电压技术 2018年第1期44卷 241-247页

作者：孟鹏飞胡军邬锦波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

氧化锌压敏电阻是避雷器的核心元件。研究了多元素掺杂的稀土掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能,选用了铝、镓、钇元素掺杂来综合提高氧化锌压敏电阻的综合电气性能。随着镓元素的引入,稀土钇掺杂的氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了明显的... 详细信息

氧化锌压敏电阻是避雷器的核心元件。研究了多元素掺杂的稀土掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能,选用了铝、镓、钇元素掺杂来综合提高氧化锌压敏电阻的综合电气性能。随着镓元素的引入,稀土钇掺杂的氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了明显的抑制。Ga3+占据了氧化锌晶界层上的空位,从而提高了晶界的势垒高度,因此,压敏电阻的泄漏电流得到了有效的抑制。Y2O3主要位于氧化锌晶粒的周围抑制氧化锌晶粒的生长,从而提高了压敏电阻的电压梯度。Al3+固溶到了氧化锌晶粒中降低了晶粒的阻抗,因此可以有效降低压敏电阻在通过大电流时的残压比。当氧化镓、硝酸钇、硝酸铝的掺杂摩尔分数分别为0.5、0.9、0.2时可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻的非线性系数为83,残压比1.56,泄漏电流密度为1.44μA/cm2,电压梯度达到479 V/mm。此多元素掺杂研究有助于提高氧化锌避雷器的保护性能,实现深度限制电力系统,特别是特高压系统的过电压。

关键词：氧化锌压敏电阻电气性能微观结构多元掺杂晶界层

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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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