多应力条件下电缆附件局部放电的演变过程

电缆附件界面是多层复合介质绝缘结构,在温度、气压、电场等物理条件下都易产生局部放电(partial discharge, PD)。为了研究多种应力条件下局部放电的演变过程,在10 kV电缆终端中设计典型刀痕缺陷,并在实验室搭建“冷热负荷-工频电压-冲击电压”多应力条件下的协同老化平台,利用该平台对电缆进行老化试验,利用工频局放测试平台检测不同老化时间下电缆终端的局部放电。利用波动法对不同老化阶段下的电缆附件局放信号进行消噪,并采用阈值窗提取消噪后的局放信号中的PD脉冲,构建电缆附件局放相位分布(phase resolved partial discharge, PRPD)谱图。实验结果表明：多应力条件下,在不同老化程度下,刀痕缺陷电缆附件的局放经历三个“起伏”击穿,放电幅值存在多段式“增-减”的变化趋势。     

内生细菌菌株B196与戊唑醇混配对水稻纹枯病的防治作用

采用抑菌率法测定水稻内生巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)菌株B196与25%戊唑醇乳油混配对水稻纹枯病菌的毒力,并测定其对水稻纹枯病的防治作用.结果表明:菌株B196与25%戊唑醇乳油以质量比为11.36:1的混剂对抑制水稻纹枯病菌的生长有增效作用,其共毒系数(CTC)为185,以150 mg/L的有效剂量进行盆栽防治,防效为77.72%;当田间有效施用量为46.88 g a.i./hm2时,田间防治效果为74.71%.混剂在盆栽和田间对水稻纹枯病的防效均比单用菌株B196和25%戊唑醇乳油的高.     

10 kV透明电缆终端典型缺陷局部放电特征研究

为研究电缆终端典型缺陷的局部放电(PD)特征差异,本研究设计了适用于实验室观测的透明电缆终端,并在终端内预制刀痕缺陷及半导体突起两种常见缺陷。首先利用COMSOL有限元软件对刀痕及半导体突起两种缺陷进行建模与电场仿真;然后搭建10 kV透明硅橡胶终端电热老化试验平台以模拟真实工况并加速老化,利用高频电流传感器(HFCT)获取典型缺陷下的局部放电数据,并构造二维放电谱图;最后对不同电缆终端缺陷的PD信号进行对比分析,并结合仿真结果说明刀痕缺陷及半导体突起缺陷的电场分布特征差异。结果表明:采用透明硅橡胶终端可以实现对电缆终端典型缺陷的连续观测;相比刀痕缺陷,半导体突起缺陷内的电场畸变更严重,其绝缘劣化速度更快。     

工频叠加冲击电压下XLPE绝缘中电树枝的生长特性研究

为了研究工频叠加冲击电压对XLPE绝缘中电树枝生长特性的影响,搭建了工频叠加冲击电压实验平台。首先,对XLPE样本施加工频电压以培养出电树枝,然后对工频电压作用下不同生长时刻的电树枝样本施加冲击电压,通过实时显微观测系统完整记录样本中电树枝的生长过程。利用扫描电镜观察电树枝的微观结构,使用COMSOL有限元仿真软件根据其微观特征搭建电树枝的电场仿真模型,进一步分析工频叠加冲击电压作用下电树枝的生长过程与微观结构的关系。结果表明:当工频叠加冲击电压作用于XLPE样本时,电树枝尖端电场畸变严重,样本中无定形区分子链快速断裂,导致从电树枝尖端处快速生长出枝状电树枝;由于工频叠加冲击电压作用时XLPE样本被注入空间电荷,撤去冲击电压后仅工频电压作用于样本时,空间电荷累积在电树枝尖端均匀了尖端电场,使电树枝向地电极方向的生长受到了抑制。     

硅凝胶改善XLPE/SIR界面绝缘特性的研究

电缆附件界面涂覆硅脂存在溶胀效应,本研究采用一种硅凝胶作为界面涂覆料,通过测量XLPE/SIR界面试样的局部放电起始电压与界面击穿电压,对比硅脂与硅凝胶对XLPE/SIR界面填充效果的影响;通过拉伸试验与溶胀试验对比硅脂与硅凝胶对硅橡胶材料性能的影响;同时利用3D光学轮廓仪观测得到的数据对界面空腔尺寸进行估算,使用COMSOL仿真不同涂覆条件下的界面电场分布。结果表明:老化前,硅凝胶与硅脂均能提高XLPE/SIR界面的击穿电压和局部放电起始电压;老化后,涂覆硅脂试样的界面击穿电压与局部放电起始电压均大幅下降,而涂覆硅凝胶试样的界面击穿电压与局部放电起始电压不变。硅脂因溶胀作用导致硅橡胶的力学性能下降,而硅凝胶对硅橡胶材料性能无影响。硅凝胶由于其良好的电气绝缘性能并且在老化后不会轻易流失,作为界面涂覆料的性能优于硅脂。     

基于相位定位装置的中压电缆终端头运行电压定位方法研究

为了在线获取中压电缆的运行电压相位,为局部放电检测提供相位信息,提供了一种定位中压电缆运行电压相位的装置和方法。利用自制的金属贴片传感器在电缆终端头处耦合电压,通过分压原理在示波器得到金属贴片传感器上的电压相位,再通过对获取电压相位信息的反推得到电缆运行电压相位。该相位定位装置主要由金属贴片传感器、示波器以及同轴电缆构成。首先通过对相位定位装置进行电路模型等效和理论推导,计算出相位定位装置测得的电压相位与实际运行电压相位之间的相角差。最后在10 kV电缆终端头上进行实测,论证该理论分析的正确性和该方法的可靠性。在实验过程中还探索了在中压三相电缆终端不同位置进行测试对电压相位偏移角的影响,找到了测试的最优位置。     

信号注入法在中压电缆绝缘在线监测中的应用

为了提高电力系统运行的可靠性,实现电缆绝缘的在线监测以替代传统的停电定期检修是其发展的必然趋势。已有的在线监测方法都有一定的局限性,因此在已有研究的基础上提出结合信号注入法和介质损耗法的低频介损在线监测方法,并分别通过仿真和实验对其原理和效果进行了研究。仿真部分包括热老化和水树老化2种老化方式电缆绝缘的监测,以及考虑噪声、低频频率波动和谐波对仿真结果的影响。实验部分包括分别制作热老化和水树老化电缆样本,设计实验电路对仿真结果进行验证。最后通过样本微观测试,对实验原理进行机理分析。仿真和实验结果表明,对于不同类型的老化电缆,以及绝缘的不同故障,都可以通过注入低频信号响应的低频介损判断电缆老化程度。     

不同材料对变电站内三相空心电抗器磁场干扰的屏蔽效果研究

为研究变电站现场三相空心电抗器对附近线路的磁场干扰及不同材料的屏蔽特性,在建立三维电磁场仿真模型基础上,研究高电导率材料与高磁导率材料对空间磁场的变化情况,并阐明其变化原因.同时利用有限元仿真结果中的矢量磁位对电抗器附近线路的感应电压进行计算,对不同屏蔽材料下的电压抑制效果进行讨论.结果表明:采用高磁导率材料屏蔽时需要将三相屏蔽体连通才能取得良好的屏蔽效果,同时高磁导率材料边缘大量磁力线的穿出可能造成附近区域线路的干扰增强.因此,采用高磁导率三相连通屏蔽还需要考虑变电站现场线路的分布情况.