不同类型避雷针雷击接闪效能差异的实验评价方法

探讨一种直观、易于理解且反映雷击放电机理的实验方法,以评价不同类型避雷针的雷击接闪效能差异,对雷电防护领域形成共识显得尤为重要.为此,论文首先分析了雷电环境下地面目标物上避雷针的雷击接闪过程,指出不同类型避雷针接闪效能的差异主要体现在对迎面放电过程的影响上;接着,提出了如下实验评价方法:采用针-板间隙的放电实验布置,对4m及以上间隙施加1.2/50μs标准雷电波模拟迎面流注放电过程,对6m及以上间隙施加250/2500μs标准操作波模拟迎面先导放电过程;然后,通过比较非传统避雷针与传统避雷针的放电起始时刻与平均发展速度2个指标,以评价不同类型针的接闪效能差异;最后,利用所提方法对典型提前放电(early streamer emission,ESE)非传统避雷针与传统避雷针开展了接闪效能差异的评价实验.实验结果表明:ESE针与传统避雷针的评价指标基本一致,不具备研发商所宣称的引雷增效作用.     

GIS局部放电检测天线本体和巴伦共面柔性小型化特高频天线传感器研究

针对变电站气体绝缘组合电器（GIS）绝缘缺陷局部放电（PD）高灵敏监测需求,以及现有刚性基底特高频（UHF）天线传感器内置安装的复杂工艺和内置后存在破坏设备内部电场分布的风险问题,该文提出柔性特高频传感技术。设计了一款柔性UHF螺旋天线传感器,采用正弦波加载的方式以及提高天线本体间隙比的方式实现了天线本体小型化,同时巴伦与天线本体共面,大幅减小了天线整体体积,设计的柔性天线直径为150 mm,较未小型化径向距离缩小了25%。仿真和网分实测结果表明：在610 MHz～3 GHz频带范围内,柔性天线在弯曲半径为0 mm、100 mm、200 mm时的电压驻波比（VSWR）≤3.5;在790 MHz～1.8 GHz频段内VSWR≤2。最后利用搭建GIS典型缺陷局部放电模拟试验平台对设计的柔性天线进行PD检测性能实测。结果表明,设计的柔性天线在不同弯曲程度下均能有效检测到PD信号,具有较高的信噪比。     

水性环氧树脂对聚合物水泥混凝土材料电气性能的影响

以硫铝酸盐水泥(S)为基料,通过掺杂水性环氧树脂(E),采用浇注成型方式制备了SE系列新型聚合物水泥混凝土输电管道用绝缘材料。通过对该材料进行局部放电、扫描电子显微镜、电导率及热学性能测试,研究了微观形貌和电气性能的关联性,并计算了试样的电导活化能。结果表明:掺杂水性环氧树脂对聚合物混凝土材料的电气性能具有显著影响,局部放电起始电压随掺杂含量的增加先增大后减小,其中SE-7.5(水性环氧树脂的含量为0.075%)试样的局部放电起始电压最大。分析SEM的结果发现,SE-7.5试样的表面更为致密,孔隙率低,使得放电通道难以形成,导致其具有较大的局部放电起始电压。随着掺杂含量的增加,试样的电导率减小,电导活化能先增加后减小,SE-7.5试样的电导活化能最大,且具有更稳定的热性能。这是因为具有强粘接性的水性环氧树脂能够使水泥化合物粘接更紧密,适量的掺杂可以减小材料的孔隙率,改善材料的界面特性。当水性环氧树脂的掺杂含量为0.075%时,聚合物混凝土试样具有最佳的综合电气性能。     

铝铜合金的晶界偏析行为及析出相的理论研究

晶界偏聚行为及析出相形成对铝铜合金的力学性能提升至关重要.为研究铝铜合金中Cu元素与Al基体的相互作用,本文基于密度泛函理论,利用第一性原理方法计算了 Al∑5(210)[001]晶界Cu元素的偏析能、电荷密度分布等性质,并结合AFLOW的高通量框架系统研究了不同铝铜二元析出相的晶格常数、形成能和弹性常数等信息.晶界模...     

温度对瓷支柱绝缘子机械性能影响仿真研究

利用有限元软件对40.5 kV瓷支柱绝缘子在温度剧变条件下的机械性能进行了仿真研究,包括温度剧变产生的温度应力以及对弯曲载荷和扭转载荷的影响,温度范围为-40^+80℃(初始温度为20℃)。研究发现,在低温或者高温条件下,瓷支柱绝缘子不同介质的连接位置均会出现明显的应力集中现象;同时,在施加弯曲载荷时,高温会使瓷支柱绝缘子承受更大的应力,而在低温时应力会随温度的降低而减小;而在施加扭转载荷时,瓷柱的不同位置在不同温度下所承受的应力有所不同,上瓷根所受应力随温度升高而减小,下瓷根所受应力随温度升高而升高。该研究结果为绝缘子在不同环境下的运维提供了一定的理论指导。     

工业锅炉能效监测方法的研究进展

锅炉能效监测可明确锅炉的运行情况,对能效数据的准确测试可衡量节能技术的效果.阐述了五项监测指标的测试方法,归纳了锅炉热效率测试方法,分析比较了氧量法和常规法在应用中存在的优缺点.通过对能效测试方法的分析明确了锅炉能效的影响因素,可根据影响因素采取优化锅炉运行的措施提高锅炉能效,达到节能降耗的目的.     

柔直换流变网侧屏蔽管放电及其引起储油柜油位异常原因分析

本文中作者对一起特高压柔直换流变压器网侧屏蔽管放电及其引起储油柜油位异常的现象和原因进行了分析,通过解体检查和电场分布仿真分析,找出了故障原因.     

考虑微观特性的ZnO压敏电阻计算模拟模型

电力设备的绝缘水平建立在避雷器的过电压保护水平基础之上。ZnO压敏电阻具有优良的非线性电压-电流特性和浪涌能量吸收能力,被广泛用作电力系统避雷器的核心元件。ZnO压敏电阻的电气特性由其复杂的微结构和晶界特性决定。该文以Voronoi网络模型为基础,建立ZnO压敏电阻的微观结构模型。采用考虑晶间旁路效应的晶界分区模型,建立求解氧化锌压敏电阻宏观电气性能的大规模非线性电阻网络方程。针对难以采用常规牛顿迭代方法求解的问题,提出基于分段线性化和差分重构的快速求解优化算法,计算结果误差指标在10-3数量级以下。采用模型计算得到了尖晶石含量、晶粒尺寸不均匀度以及气孔率等微观结构参数对ZnO压敏电阻宏观电气性能的影响规律。     

Box-in结构对特高压换流变压器散热性能影响的仿真分析

Box-in结构在减弱换流变压器噪声影响方面发挥了较好的作用,但其对换流变压器散热和温度分布的影响值得关注。采用有限元仿真方法对有无Box-in结构换流变压器周围的环境气流分布和变压器自身油流和温度分布进行数值模拟,分析了Box-in结构的存在对换流变压器温升的影响规律,研究了Box-in结构换流变压器的通风策略。结果表明:换流变压器箱壁温升随环境风速的增加而减小;Box-in结构的存在使换流变压器箱壁的对流换热能力大幅降低,导致含Box-in结构换流变压器的箱壁平均温度偏高3.5K,局部温度偏高7.7-17.55K;在强制通风的情况下,换流变压器箱壁温升会随风速的增加呈指数规律减小,综合考虑换流变压器所处的环境温度和气流情况,可适当选择自然通风、自然和强制通风并行、直接强制通风3种通风策略。