长间隙放电的电场测量

简介了二维暂态电场传感器。用该传感器进行长间隙放电测量的实验。定量测量了有流注和先导出现时，间隙中暂态电场的时空变化，定性分析了流注和先导的变化特性。测量结果与文献中的有关理论是相符的。     

暂态电场球形测量探头的研究

研究了球形探头的测量暂态电场的方法,描述了球形探头测量的基本理论,介绍了研制的球形探头及其光纤传输系统的结构和特性,探索了用球形探头测量长间隙放电中的电场。     

用球形三维电场探头测量变电站瞬态电场

介绍了一种用于三维电场测量的球形探头,并用它测量了试验室中的工频电场和暂态电场。测量了一个２２０ ｋＶ变电站的工频电场和开关操作的暂态电场,通过分析试验数据,提出了一些暂态电磁干扰的防护措施,为７５０ｋＶ超高压变电站瞬态电磁场的测量和分析提供了基础。     

复燃和截流过电压作用下真空断路器灭弧室内的电场分析

采用暂态电路模型对真空断路器开断空载变压器时由复燃和截流引起的过电压进行了数值模拟，并对暂态过电压的频率成分进行了离散的傅立叶分析，以此作为真空断路器的边界夺件，采用有限元法进行了计算，给出了灭弧室内的暂态电场分布和电场强度随时间变化的曲线，讨论了暂态电场的一些特征，为真空断路器的绝缘设计提供了参考.     

舰船电场传感器水下定位方法

为提高船舶电场传感器在水下测量电场时的定位与姿态测量精度,设计了舰船电场传感器新型水下姿态位置测量装置,提出了利用该装置测量舰船电场传感器水下姿态位置的方法,并研究了水下姿态位置数据处理方法和位置、姿态计算方法。通过对水下姿态位置测量装置的测量误差分析,所设计的测量方法位置精度可控制在1m之内,是一种有效的船舶电场传感器水下定位与姿态测量方法。     

二维瞬态电场传感器的研究

阐明了用球形探头测量时变电场的基本理论；介绍了瞬态电场传感器的整体结构及研制原理；描述了该传感器的设计参数及系统特性；并将其初步用于瞬态电场的测量，取得了比较满意的结果。     

传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验

为了克服银-氯化银的三分量传感器测得的测量值与电场发生器标准值存在的误差,设计了传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验．在电位和电流连续的条件下,运用麦克斯韦方程组,计算了规则球形测量体引起的电场畸变,并进行了实验验证．实验结果表明,测量体引起的电场畸变不可忽略;测量体处于电极内部会增大测量的电场,处于外部时将降低测量的电场;当测量体离测量电极比较近时,影响较大,反之,影响较小．     

二维瞬态电场传感器的研究

阐明了用球形探头测量时变电场的基本理论；介绍了瞬态电场传感器的整体结构及研制原理；描述了该传感器的设计参数及系统特性；并将其初步用于瞬态电场的测量，取得了比较满意的结果。     

正极性操作冲击电压下流注放电路径随机发展特性

流注放电具有分散性和随机性的典型特征，研究流注放电过程中起始时延分散性、发展路径随机性等因素对于加深放电过程机理认识、提升间隙绝缘性能具有重要意义。本文结合流注起始判据及分形理论建立了考虑空间电荷屏蔽效应的空气间隙动态流注随机发展计算模型，仿真模拟了棒-板、锥-板等间隙结构放电路径发展过程，得到了流注起始时延、发展形态、发展速度及空间电荷量等特征参数，并搭建光电联合检测平台获取试验值进行对比分析，验证了模型的有效性。仿真结果表明：在标准操作冲击电压作用下，电极曲率半径增大，起始时延分散性增加；随着外施电压上升率从0.45 kV/μs上升至11.15 kV/μs,棒-板间隙流注轴向发展速度从5.70×10⁵ m/s增加至8.32×10⁶ m/s,放电通道分形维数自1.19增加至1.28,放电树枝分叉增多，放电路径随机性增加。     

基于Maxwell的暂态电场仿真系统设计

电气设备在社会生活生产中的大量使用及工业中日益增长的电力电能需求,使得针对电气设备运行可靠性的要求逐步提高。基于Ansoft Maxwell 3D仿真功能,设计了脉冲发生电路,建立了多种电场模型和暂态电场环境,对不同情况下脉冲激发的暂态电场进行了仿真计算。暂态电场中各电场参数的数值以及变化规律可为实际工作中电场设备的故障检测、判断、维护,以及介质材料的选择提供定量参考。     

反射式小型光学电场传感器

为了同时实现对直流电场、交变电场和瞬态电场的测量,通过琼斯矩阵计算,建立基于泡克尔效应的反射式光学电场传感探头的理论传感模型,分析铌酸锂晶体长度、晶体切型、温度以及封装应力对探头传感性能的影响. 制备尺寸Φ5 mm×80 mm,理论电场测量范围为±439.2 kV/m的反射式小型光学电场传感探头,搭建相关的电场传感系统并表征传感探头在10~5000 Hz交变电场、直流场、8.2~12.4 GHz高频微波场下的传感性能. 实验结果表明,该光学电场传感器在直流?12.4 GHz电场频率范围内具有较好的电场响应,在无外加电场时长时间内信号漂移量小于0.08‰,分辨力至少为3 V/m,实际可测量范围为10^?3~10² kV/m,有望应用于高功率微波探测和电力系统领域的直流、ms级及ns级暂态电场监测.     

基于变压器铁芯接地线的电网故障暂态行波信号检测新方法

行波检测是影响行波定位精度的一个关键因素,提出通过行波传感器套接在变压器铁芯接地线,检测变压器所有出线线路发生故障时产生的暂态行波信号新方法。建立变压器的高频暂态模型,分析变压器线圈暂态静电感应过程,将变压器绕组和铁芯之间分布电容等效为一组电容链,通过测量变压器的铁芯接地线上暂态电流信号的幅值和能量值,检测电网故障暂态行波信号。EMTP仿真结果表明:所提的暂态行波信号检测方法能准确提取变压器高、中、低压侧所有出线的暂态行波信号,且行波传感器可带电安装,节省设备投资,便于推广。     

极性反转下换流变压器内部电场分析

采用ANSYS电磁场分析软件,利用含电磁性能参数（电容系数、电导率）的暂态电场有限元分析方法,分析了换流变压器内部暂态电场分布规律．研究了不同激励下端部电场的分布以及极性反转时换流变压器油纸复合绝缘电场的分布．重点分析了换流变压器在直流极性反转电压作用下,绝缘介质电阻率对电场分布的影响．     

磁力轴承磁场传感器的设计与研究

在分析磁力轴承结构和磁场理论的基础上,提出了一种精度高、测量小间隙的磁力轴承磁场传感器;设计了磁场传感器的主要相关电路,并对各元器件进行了选择、计算和分析.实验结果表明,该磁场传感器能满足实际测量要求.     

换流变压器内部暂态电场分析

基于同时考虑ε（电容系数）、γ（电导率）的复合介质的暂态电场的数学模型,采用含有参数θ的时间离散方法进行暂态电场计算,并以换流变压器阀侧绕组阀侧绕组端部和套管引出端力分析对象,研究了直流极性反转电压下绝缘介质电阻率比值及电压反转时间对电场分布的影响。     

航空发动机叶尖间隙光学影像测量系统

叶尖间隙是影响航空发动机性能的最重要参数之一。国内外大多采用人工塞尺和传感器电路测量航空发动机装配过程中的叶尖间隙,存在测量精度不够高、数据不易保存、操作较复杂等问题。将CCD三维重建技术、自动聚焦光学影像测量技术以及Sobel边缘检测算法应用于叶尖间隙实时测量,可减少人为测量误差。实验结果表明该法测量精度达到了0．02mm,且提高了测量装置的自动化程度。     

用于高电压技术下的光电压传感器

介绍230kV光电压传感器的结构和测试.这种光电压传感器采用三个电/光电场传感器,其安装位置和输出都分别按照求积分的方法选择和组合,以获得电压测量值.即使在现场环境改变而引起电场干扰的情况下,该光电压传感器输出的电压测量值也满足IEC0.2%级标准.     

光纤光栅位移传感技术研究

介绍了一种光纤光栅传感器的在曲面空间位移测量方面的应用.随着外界应力的变化,光纤光栅的Bragg中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量曲面空间间隙位移的方法,获得了光栅Bragg波长偏移量与曲面间隙位移量之间的曲线关系,其灵敏度可达3.5013 nm/mm,最后对实验结果进行了分析.     

气液相变对高压纳秒脉冲作用下变压器油中流注放电的影响

变压器油常用于电力设备和脉冲功率设备中，其绝缘性能的提高对设备的安全性有重大意义。基于二维轴对称流体模型，模拟了在纳秒高压脉冲条件下针板电极结构变压器油中放电现象，利用泊松方程、流体力学方程、对流热扩散方程构建控制方程，通过有限元分析法对油中液体放电起始机制、液体汽化过程及原因、汽化后形成的气相对整体流注放电时空演化和分布所产生的影响进行了研究。模拟结果显示，纳秒脉冲电压下，放电电场达到4.5×10⁸ V/m、空间电荷密度达到10³ C/m³时，流注放电显著发展。放电至30 ns时，针尖处温升高至413 K,使油汽化产生气相，并在气相区产生了新的流注放电。     

微功耗大气电场仪的设计与实现

针对旋转式地面电场仪能耗大、信号微弱、易受电磁干扰等问题,设计了一种新型微功耗大气电场传感器。该传感器通过驱动电子开关模拟传统传感器的屏蔽和去屏蔽过程,从而减小仪器能耗,延长电池持续供电时间。采用I/V转换器将传感器感应到的2路电流信号转为电压信号,并经过差分信号放大电路来消除工频干扰和共模影响。通过四阶带通滤波器进行滤波,进一步提高信噪比,并通过同步相敏检波器处理后得到了与场强成正比例关系的直流电压。经过16位模数转换器采样,测得大气场强的大小,试验验证了该系统在-50~50 kV/m场强范围内,测量分辨力可达10 V/m,测量线性度小于1%。