X箍缩放电等离子体及其应用

为了拓展读者对高电压新技术及放电等离子体的视野,根据作者近期的实验结果,并结合一些他人的研究成果,对X箍缩放电等离子体及其应用进行了综述。X箍缩是以两根金属细丝作为脉冲大电流的放电负载,由于脉冲大电流磁场对等离子体的箍缩作用,在叉丝交点处将产生高温度高密度等离子体,并形成高亮度的亚ns脉冲X射线μm级点源。鉴于这两根细丝交叉并接触于一点呈"X"形状,故称之为X箍缩。X箍缩可以作为X射线源,应用于高能量密度物理领域,例如对丝阵负载Z箍缩等离子体进行背光照相,也可以应用于生物医学领域,例如对X射线弱吸收的生物体进行相衬照相。文中首先简单介绍了X箍缩工作原理及其放电发展过程;然后描述了X箍缩装置构成、驱动电流参数及其和叉丝负载质量的匹配要求;紧接着重点并详细介绍了X箍缩的X射线辐射特性;最后给出了X箍缩在X射线背光照相和相衬成像方面应用实例。     

小型脉冲功率装置用特种脉冲电容器研发及应用

文章介绍了一种应用于小型脉冲功率装置中的特种脉冲电容器单元。重点考虑该高电压自愈式脉冲电容器的小型化和轻型化,从产品的设计开发和工程制造两个方面进行介绍,包括产品设计方案、聚丙烯金属化薄膜的加工制造、心子设计以及产品结构等方面。总结了该电容器在研制及生产制造过程中存在的关键问题以及解决办法,并对电容器样机进行了考核试验,各项试验参数均达到指标要求。同时验证了该电容器小型化设计以及加工制造技术的可行性,为高电压自愈式脉冲电容器的小型化设计提供了一种新的设计思路,特别是单只元件实现直流耐压高达65 kV,改变了以往传统的外部串联设计方法。     

0.1 TW级脉冲功率发生器的初步实验

为了驱动X箍缩和Z箍缩负载,构建了由Marx发生器、脉冲形成线、V/N开关、脉冲传输线、负载组成的0.1TW级脉冲功率发生器(PPG-I)并在Marx发生器充电电压为75kV时,对PPG-I进行了调试实验。实验发现:当V/N开关主间隙中SF6气压固定为0.466MPa时,改变辅助间隙中SF6气压将显著影响开关的放电及输出特性;若辅助间隙气压为0.274MPa,当脉冲形成线(PFL)充电电压接近峰值(1.1MV)时,辅助间隙首先击穿,引起主间隙中多弧道放电,1.25Ω匹配负载上电压为较理想的矩形波;若辅助间隙气压上升到0.344MPa,辅助间隙难以击穿,主间隙在PFL充电电压接近峰值时先击穿,主间隙中只有一条放电弧道,负载上电压波形缓慢上升到440kV,且无平顶部分。由此得出:V/N开关多弧道放电时,该脉冲功率发生器的输出参数满足驱动X箍缩和Z箍缩的要求。     

小型断路器的温度补偿装置

由于小型断路器的双金属元件易受环境温度变化的影响,其脱扣特性也将随之改变。为克服上述弊端,研制了一种带温度补偿装置的小型断路器。介绍该温度补偿位置的结构、特点与应用。     

农村小型水电站的简易灭磁装置

农村小型水电站因其装机、单机容量均很小，大多是采用500kW以下的低压机组。100kW以下的同步发电机组一般都未设置灭磁装置，这对电站运行是很不利的。当电网发生故障（或其他原因），引起发电机低压断路器跳闸，由于导水机构来不及关小，将导致发电机因甩负荷而产生飞逸。出现这种状况时，往往由运行人员进行手动关机操作，但操作速度太慢，因此使机组转速上升、电压升高而造成烧坏发电机的事例常有发生。针对实际状况，笔者认为作为电站过电压保护的灭磁环节，应列为这类小型水电站的保护措施之一。为此，可在发电机的励磁回路中，增设一套能与发电机断路器同步自动断开的交流接触器。当发电机断路器因故自动跳闸时，则接于发电机励磁回路中的交流接触器也立即自动断开，切断发电机的励磁电流，起到灭磁的作用，使发电机作空转运行，运行人员继续手动关机将水轮机导水机构关闭。     

应用于小型水电站的SJ-100型综合自动化装置

SJ-100型水电站综合自动化装置是针对小型水电站特点设计研制的一套集监控、保护、调速、励磁等功能于一体的装置。该装置自动化程度及稳定性很高，操作及维护简单，且成本较低，非常适合于小型水电站的自动化控制。文中通过与大型水电站自动化系统的对比，着重阐述了该装置的应用需求、开发研制、系统结构及功能特点。     

基于带选择性保护小型断路器的自动闭合触头装置设计

针对一般的触头装置在带选择性保护小型断路器(SMCB)中应用的不足,提出了一种自动闭合触头装置的技术方案。该方案不仅使触头弹簧对动触头的分断阻力影响降低到最低,且应用了旋转式双断点技术,使SMCB具有较高的分断能力。     

Load Section Design of a Pulsed Power Generator for X-pinch

The load section of a pulsed power generator for X-pinch was designed. It is a work that repeats itself in cycles as follows: making small changes in size and configuration of the electrode system in order to reduce inductance rarr calculating the inductance rarr calculating the load voltage with the measured forward going voltage wave along the pulse transmission line (PTL) incident upon the load rarr calculating the electric field rarr checking if any surface flashover or breakdown in vacuum happens. In the final designed load section, the highest field on the surface of the insulator, a plexiglass diaphragm, is 113 kV/cm and the highest field in vacuum is 298 kV/cm, respectively lower than the surface flashover voltage and the vacuum breakdown voltage in case of an applied pulse voltage of 100 ns of full width at half maximum (FWHIVI) and 500 kV in amplitude.     

特高压标准电压互感器一体化装置的紧凑化设计及关键技术研究

为了确保特高压工程跨电网、跨区域电能计量的准确可靠,促使发电、输电及用电三方的利益得到明确和保证,解决特高压交流电网中电容式电压互感器(CVT)误差特性的现场校准试验难题,研制了一种特高压标准电压互感器一体化装置。基于工频电压加法原理,采用特殊的罐式结构紧凑化设计思路,将特高压电压互感器标准电压互感器设计成上下两级GIS单元,缩小了装置的体积和重量,以适应特高压互感器现场校验车的装载。通过理论计算确定罐体尺寸及材料,使用电磁场仿真软件对隔离互感器进行3D建模及优化设计。样机的测试结果表明,特高压电压互感器一体化标准电压互感器装置的工频耐受电压为630 kV,准确度等级0.05级,满足特高压现场试验需求。     

紧凑型重合闸的优化设计以及绝缘化设计

以精确的功能尺寸计算,将多功能重合闸传动系统在有限的空间内进行排布,实现防反转、绝缘化、安装便捷化、手/自动切换等功能,同时缩小产品外形尺寸,优化产品安装尺寸,完成紧凑型自动重合闸的产品设计,以满足配电市场对产品小体积设计日益严格的要求.     

山区500kV变电站紧凑型设计的新尝试

位于深山区户外型木里500 kV变电站采用紧凑型的创新设计方案,对500 kV户外GIS站总平面融入了立体化设计理念,最终使得木里500 kV变电站围墙内占地仅为常规GIS站的一半,而与同类型GIS变电站相比投资并未增加。文章对立体化紧凑型布置的变电站的设备选型、总布置及施工安装方案进行了分析论证,并提出了有效设备布置途径。木里500 kV变电站采用紧凑型的创新设计方案可供场地受限的变电站设计参考和借鉴。     

继电保护装置自动校验装置及系统设计

为保证保护装置的可靠性、选择性、灵敏性和速动性,需要对其进行定期校验.目前大部分校验工作及结果判断都由人工完成,保护装置的性能高低、功能正确与否与校验人员评判标准及校验误差息息相关.为减少人为因素的参与,对继电保护的自动校验装置及自动校验系统两种校验方法进行研究,设计无干扰、无影响的校验方式,以期进一步提升继电保护装置校验的智能、高效水平.     

一种结构紧凑重频高压ns脉冲电源的设计

为了满足介质阻挡放电、臭氧制取和材料表面处理等工业应用需求,设计了一种结构紧凑重频高压ns脉冲电源,该脉冲电源主要由初级能源、磁芯脉冲变压器,螺旋脉冲形成线和气体开关组成。通过电路和电磁场理论分析、TPpice电路仿真及KARAT程序模拟计算,该电源在阻抗约25Ω时能够输出100 kV,脉冲宽度>150 ns,重复频率能够达到1 kHz的高电压脉冲。该电源结构紧凑,造价低,并且输出脉冲的上升前沿<20 ns,具有重要的应用前景。     

一种超紧凑型配电站的设计

介绍了一种新型结构的配电站，可使整体费用降低和尺寸减小，并使安全性和可靠性得到改善。配电站设计成一种整体型的产品(交钥匙方案)。主要的创新是采用了新型的中压和低压接线方法以及综合了保护和开关功能的变压器。     

小型高效小功率开关电源的设计

为实现小功率开关电源的小型高效化,设计并制作了基于电流型脉宽集成控制芯片UC3842的隔离单端反激式开关电源。利用MagneticsDesigner软件设计平面变压器,分析了选用MOSFET开关管、输出整流管及电阻/电容/二极管(RCD)箝位元件的依据和方法,并进行了Pspice仿真。试验结果验证了该电源的有效性,满载效率达到88%,体积为40mm×35mm×10mm。     

智能仪表的优化设计

从提高仪表精度，抗干扰能力，降低功耗等方面阐述了智能仪表的优化设计方法。