脂环族环氧树脂绝缘子内部固化反应与温度场数值分析

脂环族环氧树脂绝缘子成型过程中温度分布不均匀、内部固化不一致是产生内应力的重要原因。为研究脂环族环氧树脂固化特性与绝缘子内部温度场分布,采用差示扫描量热法(DSC)分析了其固化过程。利用Ozawa-Flynn-Wall、Friedman-Reich-Levi以及Malek方法计算得到了固化反应动力学模型参数。通过与实验数据对比,模型计算值与实测值相符,证明了模型的正确性。结合瞬态传热模型研究了绝缘子固化过程中内部温度场分布。结果发现,脂环族环氧树脂固化过程属于放热反应,反应机理符合自催化模型,固化过程可分为慢–快–慢3个阶段。绝缘子在固化过程中内部温度分布差异明显,伞裙结构的存在使得热传导滞后效应更加突出。固化初期,伞裙根部温度严重滞后其他部位,固化后期,绝缘子内部放热剧烈,伞裙内部出现"温度过冲"。伞裙根部倒角处温度分布梯度最大,很容易出现固化收缩不一致,从而产生严重的内应力。降低固化温度,增大伞裙根部倒角,可以有效改善温度不均匀分布,提高绝缘子产品性能。     

1100kV GIS绝缘子固化过程应力分布仿真研究

为减小环氧树脂基复合材料绝缘子在固化过程中产生的残余应力,提升绝缘子力学性能,需对绝缘子复杂的固化过程进行研究。该文以实际的1100kV GIS盆式绝缘子为参照,通过有限元方法建立温度–固化–应力多物理场耦合模型。仿真模拟固化成型过程中盆式绝缘子的温度、固化度、应力分布,并分析三者的变化趋势以及相互影响关系。结果表明：在固化前期存在着剧烈的交联反应;降温阶段,中心嵌件附近产生的最大范式应力值为34.1MPa,离约束较远的区域附近应力值不超过5MPa;盆式绝缘子3个典型位置的温度、固化度、应力分布曲线说明,绝缘子固化产生的应力主要来源于固化阶段的化学收缩和降温阶段的冷缩效应产生的变形倾向被限制约束;二次固化工艺考虑了凝胶点,不仅在中心嵌件处减少约2MPa的残余应力,还兼顾了绝缘件的固化度水平和合适的生产周期。所得结果可为优化绝缘子的生产工艺提供理论指导。     

环氧绝缘干式变压器线圈固化过程温度场仿真研究

为了防止生产过程中干式变压器树脂线圈的开裂、缩孔、白斑等问题,笔者研究了产生开裂等缺陷的形成内因,并根据于式变压器线圈材料性能随温度变化的特性,采用非线性分析建立了线圈浇注、固化、冷却过程瞬态温度场、热应力场三维有限元模型,并确定温度场中初始条件、边界条件,设计了一种有效模拟干式变压器浇注、固化、冷却过程中三维温度场和应力场分布的方法模拟其内部分布,从而改进干式变压器的工艺参数和性能并减少开裂等缺陷的产生。实验表明该仿真能够较好地再现线圈固化过程中的温度场和应力场分布。     

干式变压器绕组环氧树脂浇注及固化工艺探讨

介绍了干式变压器浇注系统的原理,合理确定干式变压器绕组环氧树脂浇注及固化工艺,有效降低了变压器的局部放电量。     

绝缘子泄漏电流的仿真

分析绝缘子电弧放电的动态模型,开发计算机仿真软件,完成对绝缘子动态泄漏电流的仿真,仿真结果与理论吻合.该仿真程序能用于电力系统防污决策.     

发电机断路器绝缘子用高性能环氧树脂材料国产化研究

为了探讨以国产环氧树脂代替进口环氧树脂生产发电机断路器绝缘子的可行性,对比研究了国产环氧树脂及进口环氧树脂浇注材料的力学性能、电气性能、玻璃化转变温度(T_g),测试国产环氧树脂浇注绝缘子的电气性能、热性能、耐水压性能。结果表明:国产环氧树脂浇注材料的拉伸强度为80.15 MPa,弯曲强度为124.41 MPa,冲击强度为16.79 kJ/m~2,可替代进口高性能环氧树脂。     

室外绝缘子泄漏电流的仿真*

针对长期挂网运行的绝缘子上产生泄漏电流的问题,提出一种绝缘子泄漏电流特征识别方法。首先利用一种等效电路模型模拟各种情况下的绝缘子泄漏电流;其次通过ATP/EMTP仿真软件模拟了四种不同环境下新绝缘子和老化绝缘子的泄漏电流波形;最后对仿真获取的泄漏电流波形、幅值、总谐波失真等特征作出了分析。结果表明,泄漏电流的大小和波形很大程度上取决于绝缘子表面电阻的非线性特性。     

脉冲激光清洗瓷式绝缘子表面污秽温度场和应力场分析

脉冲激光清洗技术具有运行成本低和可控性好等优点,已开始应用于瓷式绝缘子表面的污秽清除。脉冲能量密度太大,会造成瓷绝缘子的损伤。能量密度过小,直接影响清洗效率。文中以瓷式绝缘子及表面污秽为对象,通过建立有限元模型,分析不同能量密度脉冲激光下瓷式绝缘子表面温度和应力随距离变化的规律,研究脉冲激光清洗瓷式绝缘子的表面污秽清洗机制,确定最佳清洗能量密度。结果表明,能量密度为1.18 J/cm^2到2.01 J/cm^2的脉冲激光清洗瓷式绝缘子时,绝缘子表面温度远小于其气化温度;脉冲能量密度为1.41 J/cm^2时,表面最大的应力小于且接近瓷式绝缘子的抗拉强度,在不损伤基底的前提下此脉冲能量密度清污效率最高。研究成果为脉冲激光清洗瓷式绝缘子能量密度选择提供了重要依据。     

220 kV线路复合绝缘子仿真分析

为解决某供电局220kV线路带重锤型均压环的复合绝缘子连续2次发生闪络问题,对不同工况下的复合绝缘子串电场分布进行了仿真分析.仿真结果表明:该绝缘子串的闪络主要是由于其下端所安装的重锤均压环曲率半径较小,导致在正常运行时其外侧上边沿电场过于集中,从而引发闪络.     

锂离子蓄电池温度场仿真分析

近年来,锂离子蓄电池得到了飞速发展和广泛应用。但是,锂离子蓄电池使用时的发热问题不仅会严重影响锂离子蓄电池的性能和寿命,而且存在安全隐患。因此提出利用有限元软件Ansys10.0对ICR65/400型锂离子蓄电池在其工作时温度场的分布情况进行仿真分析,并讨论了不同的放电速率和表面传热系数对锂离子蓄电池内部温度场分布的影响。结果显示,不同的放电电流和表面传热系数对电池内部温度的分布有着明显的影响。     

基于Icepak的二次配电装置温度场仿真

依据二次配电装置实物,通过合理简化而建立热仿真模型,得到了温度分布,仿真结果与试验结果基本吻合,证明Icepak热仿真方法的可行性,对此后同类产品的热分析具有指导作用。     

绝缘子表面电导特性的研究及仿真

以污秽玻璃片模拟实际的绝缘子 ,在人工雾室中实验研究了其表面电导特性。试验结果与以浸润理论为基础的计算机软件仿真得到的污秽表面电导曲线相吻合。     

存在气泡缺陷的氧化铝陶瓷绝缘子电场仿真分析

通过对氧化铝陶瓷中气泡引起局部电场畸变导致绝缘故障进行了研究,建立了存在气泡缺陷氧化铝陶瓷绝缘子静态电场计算的三维数学模型;比较了有无气泡缺陷时氧化铝陶瓷绝缘子的电场强度;重点分析了气泡存在不同电场强度区域和距离下表面不同距离时对电场强度的影响,从而得到气泡缺陷对电场的影响规律。     

XP-160绝缘子直流快速积污过程仿真及分析EI北大核心CSCD

与交流线路相比,直流线路的污秽外绝缘问题更为严重。综合考虑了电场、流场及污秽颗粒积聚/出射的微观过程,开展了直流电场下的绝缘子表面快速积污过程仿真,继而仿真分析了不同风速、粒径下的绝缘子表面污秽分布现象、污秽质量密度及积污带电系数。同时开展了绝缘子风洞积污试验,与仿真结果进行对比,验证了文中所提的绝缘子快速直流积污仿真方法。最后结合快速积污过程仿真,提出了无降雨大气污秽下的绝缘子直流积污预测方法并进行了验证。研究结果表明,快速积污过程仿真较好地体现绝缘子的带电积污特性;仿真计算得到的绝缘子污秽质量密度与实测结果的相对误差在25%范围内,带电积污比与实测结果基本一致。研究结果可为揭示绝缘子直流积污机理提供参考,并为线路运行维护提供依据。     

高压直流复合绝缘子空间电荷积聚的仿真

为了研究户外高压直流复合绝缘子空间电荷的积聚情况,笔者以实际运行中的绝缘子为研究对象,采用有限元分析软件COMSOL,对绝缘子空间电荷分布情况进行仿真研究。由于户外复合绝缘子易于受环境影响而导致表面电导率不均匀,文中引入了表面电流密度这一影响因素,从电磁场基本方程组出发,建立了计算模型。从仿真结果可知,在负极性电压作用下,复合绝缘子在伞裙护套交接处一定范围内电荷积聚量最大,且电荷极性与相邻电极极性一致;当阴极端第1个伞裙表面局部粘附污秽时,第1个伞裙上表层处空间电荷密度增大,下表层处空间电荷密度减小。     

交流接触器温度场的仿真计算

通过对接触器热稳定状态的热学分析,建立了交流接触器的温度场模型,应用三维有限元法对处于热稳态的交流接触器的温度场进行了仿真计算,并通过实验进行了验证.