检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2022年第3期48卷 1124-1132页

作者：揭青松杨庆崔浩楠孙健冉佳权重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表... 详细信息

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表达式,揭示了两种绝缘缺陷的电缆中间接头与其电压传递函数之间的相关性及变化规律。通过建立仿真计算模型,得到了多种暂态电压下电缆的电压传递函数曲线,为实现对电缆中间接头绝缘状态的有效诊断,提出了对电压传递函数曲线进行积分的定量计算方法。在此基础上,开展了10 kV电力电缆的冲击电压试验,验证了理论分析及仿真计算结果的可靠性。结果表明:电压传递函数曲线积分面积S的变化能准确反映电缆中间接头绝缘状态的变化程度,并有效识别了绝缘电阻在100Ω~10 MΩ范围内的电缆中间接头绝缘故障,为电缆中间接头绝缘状态的诊断提供了依据。

关键词：暂态电压接头传递函数绝缘状态定量分析

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多芯片并联IGBT模块老化特征参量甄选研究

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3304-3316,3340页

作者：丁雪妮陈民铀赖伟罗丹魏云海输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT... 详细信息

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT模块为研究对象,对比分析芯片焊料层老化和键合线脱落对电-热-磁特性影响规律,提出磁感应强度作为多芯片并联IGBT模块疲劳失效状态监测的特征量。首先,建立多芯片并联IGBT模块稳态导通等效电路,定性分析模块退化与磁感应强度的耦合关系;其次,基于模块的三维电-热-磁有限元模型研究多芯片并联IGBT模块电、热、磁参量在老化失效中的变化规律和灵敏性。结果表明,磁感应强度在两种失效模式中灵敏性均最高,并不受环境温度变化的影响,而且在测量中可以避免与模块电路的直接接触,对模块的正常运行影响较小,因此适合作为多芯片并联功率模块运行状态监测的特征参量。

关键词：多芯片并联 IGBT 磁感应强度老化特征参量状态监测

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去粉化对硅橡胶复合绝缘子性能的影响

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电工技术学报 2022年第8期37卷 2126-2135页

作者：张志劲梁田向缨竹蒋兴良输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

运行在高海拔、强紫外、盐雾高湿等恶劣环境中的硅橡胶复合绝缘子表面会发生不同程度的粉化现象,影响绝缘子的运行性能。该文对在三种不同环境条件下老化10年以上的复合绝缘子伞裙粉化现象进行研究,分别测试了去除粉化层前后的憎水性、... 详细信息

运行在高海拔、强紫外、盐雾高湿等恶劣环境中的硅橡胶复合绝缘子表面会发生不同程度的粉化现象,影响绝缘子的运行性能。该文对在三种不同环境条件下老化10年以上的复合绝缘子伞裙粉化现象进行研究,分别测试了去除粉化层前后的憎水性、粗糙度、介电性能、微观形貌以及表面化学成分,分析去除粉化带来的性能变化。研究结果表明,去除粉化层后,复合绝缘子伞裙样品憎水性变差、粗糙度降低、介电性能下降,材料表面暴露出大量的微形孔洞,而表面化学成分可以恢复到与硅橡胶内部接近的状态。去粉化处理对复合绝缘子性能的改善不具有一致性,因此在实际运行中,是否需要对粉化复合绝缘子立即进行去粉化处理有待进一步研究。

关键词：复合绝缘子去粉化理化特性介电性能材料分析

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功率模块封装键合线的通流能力:模型与实证

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电工技术学报 2022年第20期37卷 5227-5240页

作者：艾盛祥曾正王亮孙鹏张嘉伟输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

与Si芯片相比,SiC芯片具有更高的电流密度、结-壳热阻和工作结温,以及更少的芯片面积、键合面积和并联键合线,导致键合线的电-热应力急剧增加,对SiC功率模块的安全可靠运行,面临着严峻挑战,因此急需掌握功率模块封装键合线的通流能力极... 详细信息

与Si芯片相比,SiC芯片具有更高的电流密度、结-壳热阻和工作结温,以及更少的芯片面积、键合面积和并联键合线,导致键合线的电-热应力急剧增加,对SiC功率模块的安全可靠运行,面临着严峻挑战,因此急需掌握功率模块封装键合线的通流能力极限。从电流密度和工作结温两方面,该文厘清SiC功率模块封装键合线的技术问题,基于键合线的电-热耦合模型,计及持续电流和脉冲电流的运行工况,考虑单根键合线和多根键合线并联的影响,建立定量描述键合线通流能力的数学模型,针对多种常用直径的键合线,采用大量的仿真和实验对比研究,验证了模型及其方法的有效性和正确性,发现并联键合线的电流退额效应,为SiC功率模块的封装键合线设计,提供基础理论和技术方法指导。

关键词： SiC功率模块键合线封装通流能力模型与实证

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主动旋转式复杂环境气流场试验方法

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高电压技术 2022年第12期48卷 4688-4696页

作者：蒋兴良黄亚飞张志劲胡琴胡建林重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

针对现阶段复杂环境气流场试验手段和装置匮乏的问题,提出了一种主动旋转式复杂环境气流场试验方法。其通过圆周驱动的方法将均流加速涵道加速至高速,在试验段内形成相对试验速度,结合试验空间内复杂环境营造实现高速气流与复杂环境的... 详细信息

针对现阶段复杂环境气流场试验手段和装置匮乏的问题,提出了一种主动旋转式复杂环境气流场试验方法。其通过圆周驱动的方法将均流加速涵道加速至高速,在试验段内形成相对试验速度,结合试验空间内复杂环境营造实现高速气流与复杂环境的综合气流场试验条件。为了验证试验方法的等效性,建立了基于旋转参考系以及双流体模型的数值求解模型对试验空间内的三维多相旋转流场进行了模拟计算。结果表明:不对称设计的均流加速涵道能够有效提升试验段内流场的均匀性;主动旋转式气流场试验中,绝缘子试品表面的碰撞率随着试验粒子直径的增大而增大,且与自由来流时的碰撞率分布的最大偏差为3.23%;绝缘子试品覆冰质量的变化趋势和自由来流情况时基本一致,其最大偏差为4.34%。该计算结果证明了主动旋转式复杂环境气流场试验方法在碰撞性试验以及累积性试验中均具有良好的等效性。

关键词：绝缘子高速气流计算流体动力学旋转流场覆冰试验

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基于希尔伯特变换的暂态信号正弦表示分析方法

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电力系统保护与控制 2022年第1期50卷 1-7页

作者：罗建石家炜输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

为了分析电力系统暂态信号特性和计算暂态信号导数,依据采样信号拟合暂态信号函数表达式是一种可行方法,但现有的暂态信号拟合方法还存在拟合函数确定性和可导性方面的不足。针对这一问题,提出了一种基于希尔伯特变换的电力系统暂态信... 详细信息

为了分析电力系统暂态信号特性和计算暂态信号导数,依据采样信号拟合暂态信号函数表达式是一种可行方法,但现有的暂态信号拟合方法还存在拟合函数确定性和可导性方面的不足。针对这一问题,提出了一种基于希尔伯特变换的电力系统暂态信号正弦表示分析方法,采用暂态信号的正弦表示构成拟合基函数,利用希尔伯特变换以满足拟合函数的确定性。与现有方法相比,该方法可直接分解故障暂态信号的稳态分量和暂态分量,其暂态分量能反映故障信号的衰减特性。该方法还可拟合暂态信号的函数表达式,进而计算暂态电压电流信号的任意阶导数值,这一特性是许多信号处理计算的基础。通过对一组给定信号和一组现场录波信号的分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：电力系统暂态分析拟合函数希尔伯特变换衰减特性

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面向全过程碳足迹的园区综合能源系统碳感知与优化方法

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高电压技术 2022年第7期48卷 2495-2504页

作者：胡博孙铠彬邵常政黄威赵宇生谢开贵重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

园区作为区域经济发展、产业调整升级的空间承载形式,是我国能源消费的重要主体,发展多能互补、绿色高效的园区综合能源系统是实现“双碳”目标的重要途径。因此,结合园区综合能源系统的供能特点,提出了全过程碳足迹的概念,其包括外生... 详细信息

园区作为区域经济发展、产业调整升级的空间承载形式,是我国能源消费的重要主体,发展多能互补、绿色高效的园区综合能源系统是实现“双碳”目标的重要途径。因此,结合园区综合能源系统的供能特点,提出了全过程碳足迹的概念,其包括外生碳足迹和内生碳足迹2部分。首先,针对外生碳足迹,即汲取自公共能源网络的能流对应的碳足迹,研究了多能流虚拟碳流传输机理,提出了多能流的统一节点碳排放强度评估模型和公共能源网络节点碳排放强度的预测方法,以实现外生碳足迹的可观。然后,结合外生碳足迹和内生碳足迹,考虑园区柔性负荷的用能特性,建立了面向全过程碳足迹的园区综合能源系统低碳优化模型。最后,通过仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性。结果表明,基于所提优化模型,园区综合能源系统能够根据外部公共能源网络的运行状态做出及时响应,进而利用其多能互补赋予的灵活性最小化自身碳足迹,实现深度减排的目标。

关键词：园区综合能源系统全过程碳足迹碳排放强度评估模型低碳优化碳减排

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纳/微秒复合脉冲提高细胞电融合效率的仿真与实验研究

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电工技术学报 2022年第6期37卷 1522-1532页

作者：李成祥李新皓柯强姚成姚陈果输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400030

传统的细胞电融合技术通常采用持续时间为微秒级的短时高压电脉冲诱导细胞电穿孔来实现。然而,高幅值微秒脉冲在促进细胞电融合的同时易导致细胞过度穿孔而死亡,从而限制了细胞的融合效率。为进一步提高细胞电融合率,该文基于纳秒脉冲... 详细信息

传统的细胞电融合技术通常采用持续时间为微秒级的短时高压电脉冲诱导细胞电穿孔来实现。然而,高幅值微秒脉冲在促进细胞电融合的同时易导致细胞过度穿孔而死亡,从而限制了细胞的融合效率。为进一步提高细胞电融合率,该文基于纳秒脉冲电场所诱导的“超穿孔现象”,结合常规的微秒脉冲电融合技术,提出纳/微秒复合脉冲协同诱导细胞电融合的方法。以SP2/0小鼠骨髓瘤细胞为实验对象,利用COMSOL软件分析复合脉冲作用下细胞膜上跨膜电压与穿孔密度的分布,并进行初步的电融合实验,探究该融合方法对细胞融合率和死亡率的影响。仿真结果显示,传统微秒脉冲作用下,细胞膜的两极与接触区域的跨膜电压均超过穿孔阈值,显著穿孔面积超过10%。而等剂量的纳/微秒复合脉冲作用下,跨膜电压仅在细胞接触区域达到较高值,电穿孔也集中于该区域。实验结果同样证明,该方法能够保证较低细胞死亡率(10%)的同时达到较高的细胞融合效率(75%)。该研究为细胞电融合技术的进一步发展提供了新的思路。

关键词：细胞电融合纳/微秒复合脉冲融合效率跨膜电压穿孔密度

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BNNSs/液晶环氧纤维复合薄膜的导热性能

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高电压技术 2022年第9期48卷 3551-3562页

作者：杨森元黄正勇张樱凡李剑尚恺王浩欢重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

液晶环氧树脂导热性能较差,耐热性不够高,使得电力、电子器件运行过程中散热困难,温度升高导致环氧树脂绝缘发生劣化,大大影响了电力、电子器件的使用可靠性和寿命。该文开发了制备高取向度液晶环氧纤维薄膜的静电纺丝方法和工艺,结合... 详细信息

液晶环氧树脂导热性能较差,耐热性不够高,使得电力、电子器件运行过程中散热困难,温度升高导致环氧树脂绝缘发生劣化,大大影响了电力、电子器件的使用可靠性和寿命。该文开发了制备高取向度液晶环氧纤维薄膜的静电纺丝方法和工艺,结合真空抽滤方法向纤维薄膜中填充纳米氮化硼(nano boron nitride,BNNSs),进一步制备了填充取向型纳米氮化硼/液晶环氧纤维复合导热薄膜,研究了液晶环氧纤维直径和BNNSs填充浓度对BNNSs/液晶环氧树脂导热复合薄膜的导热性能和交流击穿强度的影响规律。结果表明:液晶环氧树脂纤维薄膜的面内热导率随着纤维直径的减小而增大,当纤维直径减小至280 nm时,热导率为0.699 W/(m·K);当填充BNNSs导热填料后,BNNSs/液晶环氧树脂导热复合薄膜的面内热导率随填料浓度增大而急剧上升,在填充量为15%时可以达到5.88 W/(m·K),比280 nm直径的纯薄膜提高了779%。同时发现,液晶环氧树脂纤维薄膜在直径较细的情况下交流击穿强度较高,280 nm纤维薄膜的击穿强度为26.55 kV/mm,BNNSs导热填料的添加可以减小薄膜复合材料的热击穿,填充量为10%时工频击穿强度提高最明显,提高了近11%,达到29.47kV/mm。证明了BNNSs既能够明显增强液晶环氧树脂复合薄膜材料的导热性能,又保持了复合材料良好的电气绝缘性能。

关键词：液晶环氧树脂氮化硼纳米纤维素导热性能击穿强度

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细胞膜力学性能对电穿孔影响的仿真研究

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电工技术学报 2022年第17期37卷 4326-4334,4400页

作者：米彦吴晓徐进郑伟马驰输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400030

为探究细胞膜的力学性能对电穿孔的影响,该文将细胞膜视为一种超弹性材料,在COMSOL中建立细胞膜上局部单个微孔的机电耦合模型,分析细胞膜弹性应变能对微孔形成的影响,并比较了细胞膜弹性模量不同时微孔形成过程的差异。结果表明,细胞... 详细信息

为探究细胞膜的力学性能对电穿孔的影响,该文将细胞膜视为一种超弹性材料,在COMSOL中建立细胞膜上局部单个微孔的机电耦合模型,分析细胞膜弹性应变能对微孔形成的影响,并比较了细胞膜弹性模量不同时微孔形成过程的差异。结果表明,细胞膜的应变能一方面增大了从疏水孔向亲水孔转变时的越过能垒,并且膜弹性模量越大,越过能垒越大,且二者线性相关;另一方面,应变能的增加使微孔稳定,阻止微孔无限扩大,稳定尺寸与细胞膜力学性能和跨膜电位有关。该文通过仿真揭示了细胞膜的力学性能在电穿孔中的重要作用,并为研究细胞结构对电穿孔的影响机制提供了理论参考。

关键词：力学性能电穿孔机电耦合应变能微孔能量

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