一种可用于绝缘子沿面放电状态识别的算法

在深入分析污秽绝缘子沿面放电特性的基础上,发展建立了一种新型的模式识别算法.该算法借鉴Bayes分类原理来实现电流的判别,借鉴模糊数学理论来实现湿度的判别,然后通过仲裁机制在综合电流、湿度信息的基础上确定出状态类属.检验结果表明,该算法具有好的通用性,利用一次试验数据训练出的算法在完成另外次试验数据的识别时具有很高的准确率,并且误判均发生在相邻状态,所以非常适合基于泄漏电流和湿度信号的放电状态识别.     

气固绝缘系统电场模型的建立与求解方法

针对目前气固绝缘系统直流电场计算所普遍采用的恒定电流场计算方法过于简化,尤其对于电流密度存在饱和现象的气体介质计算误差较大的问题,建立了基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统的电场模型,通过构建自由电荷密度方程并实时计算电荷产生的泊松场分布,获得了体电荷和界面电荷密度分布的暂态变化过程;建立了基于气体自然电离和离子迁移、扩散运动的弱电离气体的电导模型,准确表征了气体电流密度与场强的非线性关系。制作了常用于GIS/L的柱式绝缘子实验模型,测量了直流电压下绝缘子表面的电位分布,并与计算结果进行了对比,结果表明:计算得到的表面电位分布的整体变化趋势以及各电位峰位置均与测量结果吻合较好;发现弱电场下绝缘子配置嵌件时表面主要积聚同号电荷,强电场下则正好相反,同时负极性电压下的阴极发射电子过程将增大空气侧电流密度。     

空间电荷在聚合物老化和击穿过程中的作用

空间电荷对聚合物老化和击穿的影响已成为人们研究的热点，但以往的解释模型大都是以电荷的注入导致电介质中的局部电场增强引起击穿和电子注入直接使聚合物大分子链的断裂为出发点，没有从空间电荷对电介质材料的微观结构的影响上考虑，在计算了空间电荷周围的电磁能和电机械能的基础上，结合一些最新的实验结果，说明聚合物的老化和击穿是发生在空间电荷脱陷时，与空间电荷周围的电机械能的释放有关。     

应用电光技术研究空间电荷的动态过程

应用克尔电光技术测量了直流高场强（２０ｋＶ／ｃｍ）下铜－铝电极间液体介质（硝基苯）中的空间电荷，测量结果表明，空间电荷的密度和极性与电极材料、电极极性及电极的表面状态关系密切；铜－铝电极的极性变换时，介质中的空间电荷分布将出现过渡过程；过渡过程中的电荷极性及持续时间取决于电极材料和电极极性，文中还考虑电极材料组份及其功函数，分析了空间电荷分布的过渡过程的机理。     

电压反转极性对温度梯度场下聚乙烯内空间电荷的影响

基于电声脉冲空间电荷测量方法,测量了聚乙烯片状试样在常温(△T=0℃)及温度梯度(△T=40℃)下、不同电压极性(±50 MV/m)作用2h过程中聚乙烯内的电荷积聚和场强分布特性,同时测量了加压2h后不同反转极性对温度梯度场下聚乙烯内电荷积聚和瞬态电场的影响.结果表明:无论反转极性如何,最大瞬态电场畸变率近似相同;电压...     

沙尘环境对板-板电极气隙放电特性影响的模拟试验研究

依托自建的实验平台进行了沙尘环境下板-板电极气隙击穿试验, 通过比较分析沙尘环境和洁净空气下气隙击穿电压的差异, 沙尘浓度和风速对击穿电压的影响, 揭示了沙尘环境对气隙放电影响的基本规律. 结果表明: 沙尘环境下气隙击穿电压和洁净空气条件相比明显降低, 且下降幅度随电极间距增加而增大; 击穿电压随沙尘浓度增大而降低, 随风速的增大呈先降低后升高的趋势. 以上有关结果对于沙尘环境下高压输电线路外绝缘特性深入研究, 合理解释目前频繁发生的不明闪络现象, 具有参考意义.     

一种单相阶梯接缝变压器铁芯的空载损耗计算方法

提出了一种适用于大型单相变压器阶梯接缝结构铁芯的空载损耗计算方法。该方法首先运用等效磁特性方法对铁芯阶梯接缝区进行等效分析,得出接缝区的等效材料特性,然后将一个工作周期按等时间间隔进行划分,分别计算各个时刻铁芯的静态磁场分布,通过样条插值得到磁感应强度随时间变化的曲线,最后运用快速傅里叶变换算法对磁感应强度曲线进行离散,提取出磁感应强度各次谐波幅值,并将其在对应频率的损耗曲线上进行线性插值得到损耗值,将各单元所有损耗值进行求和得到总损耗值。以一台实际工程中的大型单相变压器为模型,分别采用提出的方法及不考虑铁芯接缝结构的传统计算方法对其空载损耗进行计算,并将计算结果与变压器空载试验的结果进行对比,结果表明,提出的方法比传统方法得到的结果更趋近于测量值,在50%~100%的额定电压范围内,精度最高可提高9.8%。     

人工模拟沙尘气候环境下线路绝缘子积污特性研究

以沙尘暴环境下线路绝缘子的积污特性为研究对象,依托自建的人工沙尘暴环境模拟实验系统,开展了沙尘暴气候环境下线路绝缘子的模拟实验.在此基础上,重点研究了绝缘子的基本积污特性和污层分布规律,主要包括不同伞裙位置积污量对比及分析,同组大、小伞之间积污量对比及分析,沙尘流速、沙尘持续时间对伞裙表面积污量的影响.研究结果表明:在仅考虑流场作用的条件下,伞裙位置对其表面积污无明显影响;大伞表面的积污量要比小伞表面轻;显著影响积污量的因素是沙尘流速和沙尘持续时间;在特定流速和时长下,表面积污量存在最大值.以上有关结论对于沙尘暴气候条件下线路绝缘子外绝缘特性的深入研究具有积极意义.     

特高压交流套管尾部均压球结构优化研究

针对套管尾部均压球表面电场分布不均匀、容易发生电晕及绝缘介质击穿的问题,应用三维有限元法,对特高压交流套管的电位电场分布进行了仿真计算,得出套管尾部均压球表面的电场分布不均匀,上、下段弧面的场强较高,中间区域的场强较低.分析了均压球的结构参数对其表面电场分布的影响,并以此确定了均压球结构优化的目标函数.在此基础上,利用神经网络拟合了均压球结构参数与优化目标之间的关系,得到了均压球结构参数的最优解.通过对特高压交流变压器套管尾部均压球结构优化,均压球表面最大电场强度降低了20%,均压球表面电场分布更加均匀,提高了套管尾部闪络电压,且结构简单、易于生产.     

特高压1100 kV GIS盆式绝缘子中心导体与绝缘盆体之间界面应力形成和作用过程讨论

特高压盆式绝缘子是气体绝缘封闭开关设备(GIS)中的重要部件,其典型的绝缘结构广泛存在于电力设备中。本文首先对水压破坏试验后特高压盆式绝缘子的破坏形态进行了分析,在水压破坏试验中,特高压盆式绝缘子的机械损伤往往从中心导体与绝缘材料的界面开始。利用有限元软件对水压试验中盆式绝缘子的应力分布进行了模拟计算。研究发现,仅考虑水压对特高压盆式绝缘子的作用时,不足以使界面处发生破坏。在此基础上,对生产过程中引入的界面应力进行分析。讨论了盆式绝缘子固化完成之后,降温过程在中心导体与盆体之间引入的界面应力。分析可知,界面处的切应力是造成水压试验后界面处出现大面积剥离的主要因素。