纳米复合绝缘材料的热剌激电流测试研究

研究纳米复合聚酰亚胺薄膜热剌激电流(TSC)测试的影响因素和陷阱参数计算方法，并对不同样本和不同老化条件下的TSC结果进行分析。通过对不同的测试条件(包括不同的数据平滑方法、极化温度，极化电压、极化时间等因素)的TSC曲线特征分析，研究不同测试条件对纳米复合绝缘样本TSC测量结果的影响，并用高斯拟合对TSC曲线进行峰分离和陷阱参数计算。根据这些结论，对不同样本和老化条件下的热刺激电流特征进行分析和比较，得到热刺激电流和PWM脉冲电压下绝缘微观特征之间联系。结果表明，测试条件对TSC结果有明显影响，合适的测试方法有助于研究纳米复合聚酰亚胺薄膜在PWM电压作用下的微结构变化。     

聚合物电介质薄膜的能量归一化光激电流谱

为了利用光激电流谱准确地表征聚合物电介质材料中的电荷陷阱密度按能量分布的情况,需要将原始光激电流谱对光激发能量进行归一化.依据光激电流强度与陷阱电荷释放量以及激发光强的关系,给出了能量归一化光激电流谱的定义及其测量原理.根据这一原理设计了实际的测量系统,该系统由波长可调谐的激光器、光能量计、静电计和测试样品室构成.系统由基于LabVIEW开发的软件控制,实现激发光波长的线性扫描和电流与光能量信号的实时采集.利用该系统测量了聚酯薄膜的能量归一化光激电流谱,测量结果发现在聚酯薄膜中电荷陷阱能量主要分布在4.08～5.17 eV之间,在4.22 eV处具有陷阱态密度最大值,并计算出该能量附近的电荷陷阱密度为5×10~(14)cm~(-3)数量级.     

电流互感器复合误差测量与校验

概述了电流互感器复合误差对微机保护装置的影响,介绍了复合误差的直接测量法和间接测量法,叙述了电流互感器伏安特性曲线与误差曲线的绘制方法。针对目前变电站电流互感器误差校验中使用的拐点电压法,指出其不足,并提出根据电流互感器参数计算励磁电流,对应实测励磁电压的方法,实例核算效果良好。     

绝缘材料TSC测试方法的研究

热刺激电流测试是一种研究电介质电荷存储及陷阱能级等参数的重要手段,已经广泛应用在绝缘材料的性能测试中,然而测试中寄生电导电流的存在对测试结果会产生一定的影响.本文首先探讨了热刺激电流和寄生电导电流的形成机理,然后对变频电机绝缘材料中广泛应用的聚酰亚胺膜进行了寄生电导电流和热刺激电流测试,测试结果表明寄生电导电流随温度的升高而逐渐变化,严重影响了热刺激电流测试的精度.最后,本文提出了一种消除上述干扰的方法,以便从热刺激电流曲线中得到反映电机绝缘材料特性的更精确的参数.     

复合光缆架空地线（OPGW）的有关电气计算方法

本文运用节点电压法更为精确地推导复合光缆架空地线中短路电流分流计算的方法，并提出根据ＯＰＧＷ的各组件参数综合其热稳定电流计算。     

复合光缆架空地线（OPGW）的有关电气计算方法

本文运用节点电压法更为精确地推导复合光缆架空地线（ＯＰＧＷ）中短路电流分流计算的方法，并提出根据ＯＰＧＷ的各组件参数综合考虑其热稳定电流计算。     

固体绝缘介质表面陷阱参数的分析

为了研究聚合物绝缘材料表面陷阱参数对其绝缘性能的影响,在简述了等温电流衰减理论后依该理论设计了材料表面陷阱分布测量装置,并实际测量了聚合物低密度聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯的表面陷阱分布。在对材料直流充电后将其短路1min以清除表面沉积的自由电荷,再移去短路电极并将探头迅速移至材料表面充电区域记录表面电位。实验保持恒温条件,用等温电流衰减理论计算材料的陷阱分布参数。实验表明电子空穴陷阱与材料的分子结构密切相关,聚合物不同高分子链影响着陷阱电荷的分布。     

光参量振荡器激发的光激电流测量系统

为了研究有效的光激电流测量系统,分析光激电流测试原理和测量系统中对激发光源的要求.根据光参量振荡器的原理实现波长可调的激光激发光源,其输出激光波长可在210～420nm范围内连续变化,并且光脉冲平均能量为2.3mJ.以这一激发光源为基础建立了光激电流测量系统,利用该系统对聚酰亚胺/无机纳米复合材料薄膜进行光激电流谱测量.通过比较连续2次测量结果中电流峰的位置和强度关系,证明了系统测量结果的有效性.并且测得在该材料中具有3.88eV、3.61eV和3.38eV 3种类型的深电荷陷阱.实验结果表明,该系统可以有效地完成光激电流谱的测试,并且能够获得电介质材料中的深电荷陷阱参数,为电介质材料理论和应用的深入研究提供可靠的实验依据.     

聚酰亚胺/氧化铝纳米复合材料的热刺激电流研究

采用热刺激电流（TSC）对自制的4种不同纳米Al2O3含量的聚酰亚胺（PI）薄膜进行测试,发现复合材料的热刺激电流峰值随着纳米Al2O3填充量的增加而降低,当纳米Al2O3的填充量大于10%后,热刺激电流峰的峰值随着温度升高持续一段时间后才出现下降趋势。对4种薄膜的TSC高温峰分别进行计算,得出薄膜中陷阱电荷的数量。并结合纳米复合材料的多核模型和陷阱理论,得出该现象的出现是由于PI/Al2O3纳米复合薄膜中界面结构影响了载流子输运过程造成的。     

一种同步电机参数识别的简便算法

本文对三相同步电机突然短路过程中电流衰减曲线进行了研究,提出了采用最大相关系数法确定超瞬变电流衰减完毕的时刻(瞬变电流起主导作用的时刻),从而计算电机参数的简便算法。该方法首先获得短路电流的包络曲线,进而获得瞬变电流与超瞬变电流之和;其次分别计算瞬变电流与超瞬变电流对数值与相应时间点的相关系数并求和;将最大相关系数值对应的时刻作为瞬变电流衰减完毕时刻,从而确定参数。仿真及实例分析表明,该方法不需要多次迭代,程序实现简单,可以准确计算电机参数。     

高场强方波电压对聚酰亚胺陷阱参数的影响

变频电机绝缘长期承受高场强方波电压的作用,出现了绝缘过早失效的情况。聚酰亚胺是变频电机中重要的绝缘材料,为了解它不同承受电压形式时其绝缘老化过程和失效机理与传统交、直流电压下存在的很大差异,在高场强方波电压下对聚酰亚胺膜进行电老化,测试了不同老化时间后聚酰亚胺膜的电导电流和热刺激电流(TSC)以分析聚酰亚胺膜活化能和陷阱密度等微观参数的变化规律。结果表明:聚酰亚胺膜TSC曲线可能由2个单峰曲线叠加而成,随着电老化时间的增长,聚酰亚胺膜活化能发生变化,浅陷阱可发展成深陷阱,导致浅陷阱密度逐渐减小,深陷阱密度逐渐增大,总体陷阱密度逐渐增大。     

变频电机绝缘介质热刺激电流的测量

为了从微观上解释聚合物的电老化与击穿现象，国际上广泛开展了空间电荷理论及测量的研究。热刺激电流是一种研究电介质电荷存储及陷阱能级参数的重要手段。本文充分讨论了各种干扰和温度漂移对测量结果的影响，设计了一种测量聚合物pA级热刺激电流的装置，并以此装置实测了变频牵引电机用固体绝缘介质的热刺激电流。     

Charge carrier trapping in a one-dimensional system

Theoretical models for one-dimensional structures, consisting of traps and recombination centers, are considered. The kinetics of trapping and recombination is studied numerically, especially in the case of thermal relaxation phenomena such as thermoluminescence (TL) and thermally stimulated current (TSC). Some peculiarities of TL and TSC are shown, which result from specific spatial arrangement of traps. The possibility of occurrence of an additional 'displacement' peak on TL and TSC measurement curves is predicted. Possible consequences for experimental studies of TL and TSC are discussed     

高压脉冲电压下聚酰亚胺的电老化机理

在高压脉冲电压下对聚酰亚胺膜的绝缘寿命、不同条件老化后试样的表面形貌及热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)进行了测试。TSC曲线在20~200℃温区内由I峰和II峰两个单峰叠加而成。通过图谱分析发现聚酰亚胺膜早期电老化时陷阱的发展可用陷阱理论解释,但老化后期陷阱理论中陷阱密度变化规律的描述不再适用。电老化主要破坏聚酰亚胺内II峰对应的大分子链,I峰对应的分子链中小运动单元破坏并不严重。聚酰亚胺膜的寿命与频率成反比,频率越高对大分子链的破坏速度越快,表明通过II峰对应的活化能和电荷变化量来判断聚酰亚胺的绝缘老化程度是可行的。     

基于热刺激电流的硅橡胶合成绝缘子老化诊断方法初探

初步研究了用热刺激电流(TSC)技术进行硅橡胶合成绝缘子老化状态评估诊断的可行性。首先研究各种试验参数对硅橡胶合成绝缘子TSC特性的影响，结合不同测试条件的硅橡胶绝缘子陷阱电荷趋势图，确定一种合适的TSC试验参数，并在此给定的试验参数下，对比研究同一厂家新旧2批合成绝缘子的TSC特性。初步试验发现，新旧绝缘子的TSC测试结果明显不同。结合绝缘子的憎水性测试及微观结构分析发现，TSC测试结果与憎水性、微观结构之间存在一定联系。研究结果表明，如果深入系统地研究TSC特性与老化特性之间的关系，TSC技术有可能成为硅橡胶合成绝缘子老化程度评价及诊断的新方法。     

基于安全边界几何观测的配电网改造规划实用方法

提出了一种基于安全边界几何观测的配电网改造规划实用方法:介绍了有关安全边界理论的配电系统安全域(DSSR)和最大供电能力(TSC)曲线这2个内容;设计了多个反映DSSR和TSC曲线的形状、大小的几何观测视图以及几何观测指标,从而能全面地反映给定配电网的安全和效率特征;给出了改造规划的具体步骤;通过IEEE-RBTS-BUS4扩展算例验证了所提方法的有效性.算例结果表明,所提方法能直观地展现改造方案在安全域和供电能力方面的变化.所提方法从安全性和效率角度提供了新的配电网观察手段和分析工具,是现有配电网改造规划方法的重要补充.     

硅橡胶热刺激电流试验参数的研究

为研究硅橡胶的耐电蚀性能,利用TSC系统测试了硅橡胶合成绝缘子在不同试验参数下的TSC特性。试验结果表明,极化电压、极化温度和极化时间等均对硅橡胶的TSC特性有一定影响,主要体现在低温区曲线形状的变化及最大幅值的出现;计算所得陷阱电荷量随极化电压、极化温度的变化呈现出倒“V”字型,随极化时间的增加呈现饱和趋势。理论分析表明,入陷电荷量及其与硅橡胶内部荷电粒子的相互作用因外加试验条件的改变而不同,因此所得TSC曲线也不同;结合计算所得陷阱电荷量,为后续试验确定了合适的TSC试验参数。     

PWM脉冲电压下电磁线绝缘老化机理分析

随着电力电子技术的发展，脉宽调制(PWM)电源得到了广泛应用。由于该电源输出电压是一系列脉冲电压，有可能导致变频电机绝缘过早破坏。目前，有关高压连续脉冲电压下绝缘材料失效机理各方观点尚未达成一致；过去的研究大多停留在宏观水平，主要是定性的实验研究，缺少微观定量分析的支持。针对上述问题，本文对变频电机定子绝缘的电磁线进行了老化实验。在此基础上，通过热刺激电流和脉冲下局部放电参数的关系，揭示了老化时间和陷阱参数(如峰值位置、陷阱能级)的联系。同时测量了局部放电参数(如起始放电电压、最大放电量、放电相位分布)随老化时间的变化。上述工作的开展，为更深入的脉冲电压下绝缘老化机理研究打下了坚实的基础。