Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒分布特性的影响

改善晶粒分布的均匀性是获得高性能ZnO压敏陶瓷的重要手段之一.本文主要从平均晶粒尺寸、晶粒分布均匀性以及晶粒形状等角度研究了不同Sb2O3掺杂含量的ZnO压敏陶瓷试样,并应用晶粒尺寸分布不均匀系数ε和形状参数k对晶粒进行量化.结果表明:随着Sb2O3掺杂量的增加,试样的平均晶粒尺寸ε以及k呈现减小的趋势,晶粒尺寸分布均匀性改善,晶粒形状由细长向规整发展,这些结果也可以很好地解释试样电性能得到改善的原因.分析认为Sb2O3掺杂后形成的尖晶石相抑制了晶粒的异向生长,使得晶粒尺寸减小,晶粒分布均匀性以及晶粒形状得到改善,而且尖晶石相对大晶粒区晶粒生长的抑制作用比小晶粒区弱.     

固体开关柜环氧树脂材料绝缘特性研究

固体开关柜在外部因素作用下长时间运行会出现绝缘劣化现象,实现开关柜的可靠运行和绝缘状态监测是现阶段亟待解决的问题。对一种12 kV电压等级的三工位固封极柱三维建模后进行电场分布计算,得到进线套管、出线套管、真空灭弧室、隔离开关外部环氧树脂材料的最大场强分别为1.55、1.57、0.04、0.07 kV/mm,即开关柜长期运行条件下环氧树脂材料主绝缘应力点位于进出线套管。依据该部位结构特点设计了一种"同轴圆柱"电极结构的等效固封试件,选取5个初始绝缘参数相近的试件进行加速电老化试验,重点研究绝缘参数与老化时间的关系。结果表明:试件的局部放电发展过程分为潜伏期、发展期、劣化期3个阶段,对该类型设备的运行维护可提供一定参考;试件的介质损耗因数(tanδ)与老化时间具有很好的线性关系,通过方程拟合得到设定使用年限对应的最大tanδ,此值可作为考量产品电气绝缘寿命的依据。     

纳米及共混改性对双酚A环氧树脂材料介电常数与直流闪络电压的影响

利用脂环族环氧树脂S186共混改性双酚A环氧树脂,然后掺杂纳米SiO_2制备复合材料,对共混体系和纳米改性共混体系进行介电常数与直流闪络电压测试。结果表明:脂环族环氧树脂S186的加入可以降低复合材料的介电常数,提高直流闪络电压。复合材料的直流闪络电压随纳米SiO_2粒径的减小先升高后降低,随纳米SiO_2掺杂量的增加先升高后降低,加入脂环族环氧树脂S186使闪络电压进一步提升,但其随填料的变化趋势不变;复合材料介电常数的变化趋势与闪络电压相反。     

基于姿态传感的隔离开关位置监测系统设计与实现

文中设计了一套基于姿态传感的隔离开关分合闸位置监测系统,实现隔离开关分合闸状态的精确判别,与传统辅助开关接点实现隔离开关分合闸位置的方式形成非同源的位置"双确认"判据,为一键顺控操作提供辅助判别支撑,满足变电站信息安全可靠性要求。试验证明,文中设计的系统具有较好的稳定性、准确性和可靠性,为一键顺控技术的工程实施起到了一定的推动作用。     

高压开关数字化样机标准设计流程分析

正由于高压开关的高电压、大电流等特殊工况环境,产品本身需要严格的装配指标进行过程控制,因此高压开关的数字化设计需要建立标准流程,规范产品设计过程,促进各部门高效协同,保障产品设计充分仿真验证,从而实现从设计方案到生产样机的科学转化,提升质量、创造价值。     

SF_6/N_2混合气体1100 kV GIL产品研制及应用

1 100 kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中SF_6使用量较大,由于SF_6气体具有很大的温室效应,因此,采用SF6/N2混合气体作为绝缘介质以减少SF6气体的使用量具有重要的社会意义。通过研究SF_6/N_2混合气体的绝缘、温升等特性,提出了适用于1 100 kV GIL的SF_6/N_2混合气体压力及混合比,研制了1 100 kV GIL样机,并进行了绝缘、温升试验研究,试验结果与仿真一致:混合气体压力不变的条件下,气体的绝缘强度随SF_6比例的增加而增大,GIL导体、触指温升随SF_6比例的增加而降低,壳体温升与混合气体中SF_6比例的关系不大;在相同绝缘耐受场强条件下,SF6/N_2混合气体压力与纯SF_6气体压力成正相关关系,且混合气体中SF_6比例越低,气体压力增加的幅度越大。研制的SF6/N_2混合气体绝缘1 100 kV GIL样机通过型式试验及长期带电运行试验,验证了产品长期带电运行的可靠性。     

基于Ls-Dyna的高压断路器传动系统瞬态动力学仿真与试验研究

为优化高压断路器传动系统,降低传动件应力和质量,基于Hypermesh前处理软件和Ls-Dyna瞬态动力学仿真软件,考虑间隙、杆件柔性和接触碰撞等因素的影响,提出了网格划分方法和质量控制标准,建立了某型550 kV断路器传动系统瞬态动力学仿真模型,仿真了分、合闸操作过程。仿真结果表明:传动件最大应力发生在分闸启动时刻,销孔处是应力最大位置,其余部位应力较小,存在优化降质量空间。对仿真结果进行了试验验证,结果表明:仿真与测量结果基本吻合,仿真最大相对误差为8.67%。提出了传动件的优化思路,并进行了对比仿真,结果表明:改进后长连扳的最大应力从5.27×10~8Pa降低到4.13×10~8Pa,零部件质量从11.73 kg降低到4.43 kg。     

滑动金具对互连高压电气设备抗震性能的影响分析

硬管母连接电气设备结构系统可以有效解决温度变化引起的变形,同时也可以减轻相互连接设备的动力耦合作用。采用具有低周反复滞回特性与耗能能力的滑动金具等方式连接硬管母,对相互连接设备的抗震性能影响较大。文中以某高压直流场回路系统为主要研究对象,简要介绍分析方法,建立有限元模型,并提出具体的仿真分析步骤。通过分析不同连接方式下直流回路系统在常规抗震设计地震工况下的应力,并对关键部位进行强度校核,综合研究了连接方式对高压回路系统的动力特性与抗震性能的影响,得出了有益结论。仿真分析结果可为电力工程设计与抗震加固提供参考。     

特高压直流阀厅金具选型与结构优化

随着直流输电电压等级越来越高,换流阀厅内设备越来越密集,尤其是±1 100 kV电压等级阀厅,对阀厅内金具的绝缘要求更加严苛。通过有限元数值计算,可以得到阀厅内金具表面电场,判断金具是否满足绝缘设计。阀厅内部交直流混杂,针对阀厅金具,分别采用静电场与瞬态电场进行计算,计算结果表明,阀厅金具可以通过直流电压下的电场计算对瞬态结果进行预估。根据电场计算结果进行金具选型,并对金具结构参数进行优化,分析得出影响场强的主要参数,将仿真计算紧密嵌入金具设计中,缩短设计周期,降低生产成本。     

GIS长母线位移监测系统工程应用实践

GIS长母线在运行过程中,由于安装状态、气候环境等因素会导致母线筒体位移及部分区域应力集中。文中所研制的GIS长母线位移监测系统能够实时监测母线筒体的轴向、径向以及相对于地面的高度位移,同时基于所采集数据源进行多维度分析,研判位移趋势,对GIS长母线运维及安全稳定运行提供辅助参考。