复合绝缘子局部微间隙对电场分布影响的有限元数值模拟及分析

由于高压复合绝缘子受模压、材料热胀冷缩特性、密封加工工艺等因素的影响,在金具、芯棒和伞裙护套之间容易产生局部微间隙,从而造成局部放电,导致复合绝缘子的耐老化性能降低。将复合绝缘子的静电场无界域问题等效为分层均匀媒质的多介质闭域电场问题,建立三维复合绝缘子模型,采用有限元方法对存在局部微间隙的复合绝缘子的电气性能进行分析,研究局部微间隙不同尺寸及位置对局部和整体电位、电场强度分布的影响规律。结果表明：局部微间隙邻近的3片伞裙的电场强度发生明显畸变,而对其余伞裙的影响可以忽略;局部微间隙尺寸增大将导致相应伞裙的电压承担率增加,球形微间隙表面的场强最大值也逐渐升高,导致微间隙内部区域放电几率增大。     

高压直流GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚与消散的仿真研究

温度梯度和表面电导作为影响盆式绝缘子表面电荷积聚和消散的重要因素却常被忽略。基于因GIL不同筒壁温度与中心电极构成的不同温度梯度而形成的表面电导率梯度和固体侧体积电导率梯度进行有限元仿真,研究温度梯度和电压幅值对绝缘子表面电荷积聚和消散的影响及GIL实际运行过程中的表面电荷积聚和消散主导机制及最适筒壁温度。研究结果表明,高压直流下盆式绝缘子表面电荷积聚和消散的主导机制均为体电导主导,表面电导的贡献比体电导小2个数量级,气体电导的贡献可忽略不计,绝缘子表面电荷积聚和消散均符合双指数函数模型,上表面电荷聚散相比下表面对温度梯度的敏感性更高,提高筒壁温度可有效削弱绝缘子表面沿面电场畸变、抑制表面电荷积聚并促进表面电荷消散,GIL最适筒壁温度在318K附近。     

伞裙边沿厚度对复合绝缘子场强分布的影响

为解决因复合绝缘子耐老化性能较差导致的场强分布不均匀问题,基于伞裙边沿厚度与复合绝缘子场强分布之间的紧密联系,通过ANSYS仿真软件进行复合绝缘子三维建模,分析了不同伞裙边沿厚度下复合绝缘子沿面场强和电位分布。结果表明,随伞裙边沿厚度的增加,金具处最大场强值增大,高、低压端前3片伞裙边沿场强值减小,中部绝缘子场强值相对增大;伞裙边沿厚度的增减对整个绝缘子电位分布无影响;伞裙边沿厚度为4 mm时伞裙场强分布较其他厚度时相对均匀,并有效降低了高、低压端伞裙场强,且具有一定的抗电蚀烧伤能力。     

复合绝缘子微间隙大小对电场分布的影响

复合绝缘子因长久运行或工艺缺陷等原因可能存在微间隙,这种微间隙的存在使局部电场发生畸变,使微间隙内发生电离,进一步可能发展为局部放电。带电金具与芯棒、伞裙护套之间微间隙放电会直接腐蚀芯棒,老化、腐蚀伞裙护套,降低芯棒的机械性能,引起芯棒脆裂、掉线,从而造成重大停电事故。对复合绝缘子存在微间隙时伞裙电场进行初步探讨,结果表明微间隙的存在使间隙局部场强分布发生严重畸变,金具处最大场强变大,微间隙附近处伞裙以及微间隙内部场强随着间隙增大局部畸变变得严重,但是微间隙的存在与否,对伞裙整体上的电位、电场分布影响不甚明显。     

环氧复合绝缘材料表面电荷积聚与消散特性研究

为明确环氧复合绝缘材料表面电荷积聚与消散特性,搭建了一套空气中绝缘材料表面电位二维自动测量装置,采用有源静电探头法测量了直流充电后环氧复合绝缘表面电位分布。结果表明,绝缘表面主要积聚与外施电压极性相同的电荷,提高直流电压幅值会显著增加表面电荷密度。随直流电压施加时间的增加,表面电荷密度先快速增加,而后趋于饱和。当加压至闪络后,绝缘材料表面存在清晰的放电通道,绝缘表面仍然积聚大量的电荷,并关于闪络通道对称分布。表面电位消散分为表面电荷自发电场主导的消散阶段和电荷扩散主导的消散阶段。外施电压幅值越高,表面初始电荷密度越高,起始消散速度越快,消散到一定值需耗费更长的时间。     

±800 kV特高压直流线路V型悬式复合绝缘子表面电场分析

特高压直流线路带电作业及一些金具的安装与绝缘子表面的电场分布密切相关,为了得到电场分布,采用Solidworks建立仿真模型,根据实际情况加载±800kV的电压,对于复合绝缘子串中出现导通性故障的部分进行电位耦合,结合Ansys有限元分析方法,给出V型复合绝缘子串正常和模拟局部导通性故障情况下的电场分布云图,以及局部导通性故障情况下轴线及其周围合成场强的分布情况,进而分析局部导通性故障对绝缘子串的影响,从而为绝缘子串结构设计、带电作业等方面提供参考依据。     

110 kV复合绝缘子电场分布影响因素

研究不同影响因素下的复合绝缘子沿串电场分布特性,对提高绝缘子可靠性具有重要意义。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真计算软件建立了三维模型,分析了杆塔、导线长度和山坡倾斜角度对绝缘子沿串电场分布的影响。结果表明：导线改善了绝缘子串高压端局部场强过高的情况,且导线越长改善的效果越明显;杆塔使得沿绝缘子串方向的电场分布更加均匀;山坡的倾斜角度,对绝缘子高压侧的电场分布有些细微影响,但可以不予考虑。由此可得,导线、杆塔、地面与绝缘子间的杂散电容都会影响绝缘子沿串电场的分布     

±800kV换流变压器套管电场分布三维仿真研究

为解决特高压直流套管绝缘破坏问题,分析了±800kV特高压直流套管的特性,利用Ansoft软件建立套管的三维仿真模型,计算了特高压直流套管在稳态直流、工频交流和极性反转电压下套管内部的精确场强和电位分布,并得到了在温度梯度作用下直流电压和极性反转电压下的特高压套管的电场、电位仿真结果。结果表明,直流电压下,套管的最大电位与交流电压相比,高出约37%。在法兰处,直流电压下其最大电场强度为2.07MV/m,交流电压下其最大电场强度为1.5MV/m,最大电场强度高出27.5%。靠近中心导管端部分的SF6气体中电位分布较集中。温度梯度影响下套管的硅橡胶伞裙最高场强出现在极性反转完成时第5片伞裙附近,最高场强达到1.16 MV/m。相比于常温下硅橡胶伞裙最高场强0.85 MV/m提高了36.4%,说明套管的电场强度更容易发生畸变,将导致绝缘问题的发生。研究成果可为特高压直流套管设计提供参考。     

复合绝缘子的表面电场仿真与泄露电流实验研究

为了研究复合绝缘子盐污和受潮对绝缘子表面电场分布的影响,分析了绝缘子污秽发生闪络放电的原理。通过有限元分析软件ANSYS建立复合绝缘子模型,分析绝缘子在敷盐和受潮时导致电场分布畸变以及表面电场分布不均匀的影响。并通过实验研究绝缘子闪络电压和泄露电流值及其波形,试验结果表明复合绝缘子水滴和盐污影响表面电场分布,盐密度和湿度的增加会加大泄露电流值增大。     

架空线路复合绝缘子现场红外测试研究现状评述

酥朽断串已成为威胁复合绝缘子运行的重要问题,红外测温是发现芯棒早期酥朽缺陷的重要手段,但由于缺陷复合绝缘子发热特征不清晰、红外测试影响因素较多,限制了现场复合绝缘子红外测试效果。通过梳理复合绝缘子芯棒缺陷类型、发热机理、红外特征,并总结复合绝缘子现场红外测试影响因素,比较了现场不同测试方法的优缺点。结果表明,单一芯棒—护套粘接不良绝缘子温升数值较低,而芯棒酥化和芯棒碳化缺陷可产生数十摄氏度的温升;现场红外测试影响因素有测试角度、湿度、测试距离、伞裙对芯棒的遮挡、图像清晰度等;从测试效率、避开伞裙遮挡考虑推荐采用无人机测试方法,对于现场V型串塔身内侧绝缘子,需寻找更优的测试位置以避免伞裙遮挡。     

热分析法在吸收式制冷机中的应用

由于影响吸收式制冷机的因素很多，针对吸收式制冷机性能评价的复杂性，运用COP分析法、Yong分析法、热经济学分析法对吸收式制冷机性能进行评价，得到三种方法各自的特点，COP分析法是从热力学第一定律对系统进行衡算，Yong分析法是热力学第一定律与热力学第二定律相结合的产物，热经济分析法是经济优化技术与Yong分析法的结合．分析了它们在吸收式制冷机性能优化过程中所起的作用。     

国外页岩气资源储量评价方法分析

页岩气指储集在富含有机质的细粒碎屑岩中的天然气,全世界页岩气资源量估计为456×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联。目前,国内外页岩气发展势头强劲,明确页岩气资源规模,对于制定页岩气发展规划具有重要指导作用。通过研究分析,总结了国外计算页岩气资源常用的几种方法,包括类比法、体积法、测井分析法、物质平衡法、递减曲线法和数值模拟法等。其中,类比法主要用于页岩气新区、气田开发前和生产早期的资源评价。体积法是天然气资源量评估最常用的方法,它不依赖气井的生产动态趋势,是勘探开发前期和初期资源量及储量评估的最好方法之一。测井分析方法适用于钻井评价和开发期间,是以大量钻井、录井、测井及岩心分析工作为基础。物质平衡法在气田开发的中、后期应用十分普遍。递减曲线法适用于气田开发中、后期,以大量的生产数据为基础。数值模拟方法以生产数据为基础,适用于气藏开发阶段。我国页岩气资源的勘探开发刚刚起步,希望通过借鉴国外页岩气资源计算方法,对我国页岩气的资源开发有所帮助。     

建筑能耗分析方法的研究与实例

建筑能耗分析是建筑节能和建筑能效管理的基础。在分析常用建筑能耗分析方法的基础上,对比了计算机模拟法、度日法、温频法三种方法的优缺点,并简要介绍一些改进措施,使计算结果更符合实际情况,为建筑能耗计算及节能措施研究提供有益的参考。     

Thin film poly-Si formation for solar cells by Flux method and Cat-CVD method

Two methods were examined for the formation of poly-Si films. One is flux method and the other is Cat-CVD method. Flux method was used for forming poly-Si seed films on glass substrates covered with rear electrode. Poly-Si films of a few μm grain size and of mainly (1 1 1) crystalline orientation were obtained at less than 600°C. To make the seed films function as BSF layer for solar cell, boron doping was applied and carrier concentration of 2×10¹⁹/cm³ was obtained which is suitable for highly efficient solar cells. Cat (catalytic)-CVD method was examined for forming poly-Si photo-active layers on the seed films. The films showed deposition gas pressure-dependent crystalline orientations and there was no amorphous incubation layer in (1 1 1) oriented films by Cat-CVD method when deposited on (1 1 1) oriented seed films prepared by Flux method. The electrical properties of the film are insufficient at present, may be due to high defect density and the film structure which allows impurity contaminations of oxygen and carbon after film deposition. Although the film quality needs to be improved, poly-Si films whose crystal fraction is more than 85% were obtained at deposition rate of up to around 40 Å/s. This result indicates high potential of Cat-CVD method for high throughput photo-active formation process necessary for low production cost thin film silicon solar cells.     

高温合金蠕变曲线改进预测方法

对预测蠕变曲线的θ映射法和修正的θ映射法进行了研究,改进了预测蠕变曲线的双幂指数函数法,用高温合金K435在800℃和900℃时的蠕变试验数据进行了验证,通过分析方程的数学形态和蠕变曲线拟合优度,证明了改进的方法能够描述真实的蠕变曲线,较好地吻合实际的试验数据。     

Modelling energy demand of developing countries: Are the specific features adequately captured?

This paper critically reviews existing energy demand forecasting methodologies highlighting the methodological diversities and developments over the past four decades in order to investigate whether the existing energy demand models are appropriate for capturing the specific features of developing countries. The study finds that two types of approaches, econometric and end-use accounting, are commonly used in the existing energy demand models. Although energy demand models have greatly evolved since the early seventies, key issues such as the poor–rich and urban–rural divides, traditional energy resources and differentiation between commercial and non-commercial energy commodities are often poorly reflected in these models. While the end-use energy accounting models with detailed sectoral representations produce more realistic projections as compared to the econometric models, they still suffer from huge data deficiencies especially in developing countries. Development and maintenance of more detailed energy databases, further development of models to better reflect developing country context and institutionalizing the modelling capacity in developing countries are the key requirements for energy demand modelling to deliver richer and more reliable input to policy formulation in developing countries.     

岩石力学数值方法的作用与地位浅析

论述了岩石力学传统的研究方法的局限性，指出了岩石力学数值研究方法的优势与作用，同时探讨了岩石力学数值方法、数值分析软件当前存在的问题及不足，分析了21世纪岩石力学数值方法所能承担的及应该承担的任务。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12）在充放电过程中具有较高的安全性和结构稳定性,被认为是非常有潜力的锂离子电池负极材料。本文从工业应用的角度分析总结了目前Li4Ti5O12的主要制备方法及其优缺点、Li4Ti5O12的改性方法及其特点,并对钛酸锂材料今后的研究重点进行了预测。     

Comparison study of differential transform method with finite difference method for magnetoconvection in a vertical channel

In this paper, coupled nonlinear equations governing the flow for magnetoconvection in a vertical channel for open and short circuits are solved. The calculations are carried out by using differential transformation method (DTM) which is a semi‐numerical–analytical solution technique. By using DTM, the nonlinear constrained governing equations are reduced to recurrence relations and related initial conditions are transformed into a set of algebraic equations. The principle of differential transformation is briefly introduced, and then applied for the aforementioned problems. The current results are then compared with those derived from the finite difference method (FDM) and perturbation method (PM) in order to verify the accuracy of the proposed method. The findings reveal that the DTM can achieve more suitable results in predicting the solution of such problems. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com/journal/htj). DOI 10.1002/htj.21035     

浅议充填采煤法在煤矿开采中的应用

目前煤炭开采技术得到了前所未有的发展,煤炭产量迅猛提高,煤炭作为重要的工业能源,在为中国经济增长做出贡献的同时,也带来了诸多社会问题。煤炭资源大量开采造成地表塌陷、地下水位下降等环境问题日益凸显,许多地方的生态环境遭到破坏,村庄的房屋、建筑由于地下开采出现了裂缝,地表河流出现断流甚至枯竭,地下水位下降转移,人们的生存条件及安全受到了严重威胁。