以模糊聚类标准谱与灰色关联序诊断变压器内部故障的方法研究

通过对变压器故障和以DGA为特征量的症状之间难以量化的模糊和灰色特征的分析，采用模糊聚类分析方法获取。个聚类中心，根据聚类中心的物理和数学意义，这c个聚类中心组成变压器故障诊断的标准谱，利用灰色关联分析原理，求出待诊模式与各标准模式的关联序，实现故障诊断，进而提出了灰色关联分析和模糊聚类相结合的变压器故障诊断新方法。并经实例证明，其诊断准确率高于其它方法。     

液相对ZnO陶瓷放电等离子体烧结过程的影响

本文采用放电等离子体烧结技术制备了ZnO陶瓷,主要研究了液相(醋酸溶液)的添加对烧结过程的影响。结果表明,通过对初始粉料添加微量的2 mol/L的醋酸溶液,在等离子体烧结过程中,ZnO陶瓷试样在52 _^oC开始收缩,115 _^oC开始致密化,160 _^oC致密度可达95%以上,200 _^oC度即可完成致密化。在250 ℃烧结5 min后,晶粒尺寸从初始粉体的200 nm增长到600 nm。X衍射结果表明,在液相辅助等离子烧结过程中,ZnO陶瓷中未出现明显杂相,并且晶粒生长表现出沿外施压力垂直的方向取向生长。通过计算发现液相辅助等离子体烧结ZnO陶瓷,其晶粒生长活化能仅为78.8 kJ/mol,约为传统高温烧结的三分之一。ZnO陶瓷试样的室温阻抗结果表明,晶界阻抗随烧结温度的升高而下降,从120 _^oC烧结试样的9.82×10_⁶ W下降到250 _^oC烧结试样的2.75×10_³ W。     

变压器矿物油中糠醛的稳定性研究

为了掌握糠醛在变压器运行环境下的化学稳定特性,提高利用糠醛判断油浸式变压器绝缘老化程度的可靠性,充分参考变压器实际运行环境,设计了矿物油中存在金属铜和硅钢片的情况下,3个不同初始质量浓度的糠醛分别在80°C和130°C下的稳定性实验。通过定期取样测量表明,在2个实验温度下,油中糠醛质量浓度均随时间呈线性关系下降。相同糠醛初始质量浓度下,温度越高,糠醛消耗速度越快。相同温度下,油中糠醛的初始质量浓度越高,其消耗速度越快。可见,矿物油中糠醛的消耗速度与变压器运行温度和油中糠醛初始质量浓度有关,实际工程中利用糠醛来判断变压器纸绝缘老化程度时,应参考变压器的运行温度及油中糠醛的历史记录情况。     

细胞内外膜跨膜电位频率响应的仿真研究

为研究ns脉冲电场诱导细胞跨膜电位改变的效应,在提出一种球形单细胞内外膜跨膜电位频率响应模型后给出了细胞内外膜跨膜电位的仿真计算方法。通过对频率响应的仿真分析,发现外膜跨膜电位表现出一阶低通滤波器特性,而内膜跨膜电位表现出一阶带通滤波器特性。在内膜频率响应中心频率到上限截止频率的范围内,内膜跨膜电位大于外膜,同时能保持在较高水平,这将有利于诱导细胞内电处理效应。计算结果与实验结果相吻合,为ns脉冲电场治疗肿瘤的窗口参数合理选择提供了一定的理论依据。     

应用频域介电谱法的变压器油纸绝缘老化状态评估

通过频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)测试分别在110和130℃下老化不同程度的变压器油纸绝缘试品的相对介电常数(εr)和介质损耗因数(tanδ),提出利用油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ值评估油纸绝缘老化状态的新方法,建立油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ与绝缘纸老化状态的量化关系。结果表明FDS低频段对油纸绝缘老化状态反应敏感,不同老化程度油纸绝缘试品在特征频率处的εr和tanδ值与绝缘纸聚合度满足指数函数关系;研究成果为将FDS用于无损诊断变压器老化状态提供参考。     

复合胺类化合物对油纸系统中绝缘纸热老化特性的影响

为研究复合胺类化合物作为热稳定剂添加到绝缘纸中对油纸绝缘系统热老化特性的影响,以双氰胺、三聚氰胺、尿素和聚丙烯酰胺为添加剂,在实验室条件下制备并挑选出3种最佳添加组合的改性绝缘纸样品,同空白绝缘纸样品一起分别与变压器油组成4种油纸绝缘试品,在110℃下进行热老化试验。定期取样测量了绝缘纸的聚合度、击穿电压和水分。最后利用计算量子化学从微观层面研究了复合胺类化合物的抗老化机理。结果表明:"双氰胺+三聚氰胺+聚丙烯酰胺"的组合对应的绝缘纸在老化过程中聚合度的下降速率和水分含量最低;4种绝缘纸的击穿场强无明显差异;较于β-D-吡喃葡萄糖分子,水分子、小分子酸将优先与胺类化合物分子发生化学反应;各种胺类化合物与水分子、小分子酸的反应难易程度不一致,复合添加时,可以集中不同胺类化合物的优势,得到最佳的抗老化效果。     

天然酯-普通纸(或热稳定纸)绝缘热老化特性

为研究新型绝缘油天然酯与两种绝缘纸组成的酯-纸绝缘热老化特性,将天然酯-普通纸和天然酯-热稳定纸绝缘试品,在90℃、110℃和130℃下进行了399 d的热老化试验.结果表明:天然酯-纸绝缘中,相同老化条件下,热稳定纸聚合度和稳定聚合度都分别明显高于普通纸;通过热稳定纸中含有双氰胺的红外光谱分析,从官能团角度研究了热稳定纸抑制绝缘老化的两大机制.热稳定纸能吸附较多糠醛;对同一种酯-纸绝缘,糠醛仍可作为衡量变压器中酯-纸绝缘老化程度的参量;对不同绝缘纸的酯-纸绝缘,糠醛含量的差异不能表征它们之间绝缘纸老化程度的差异.研究了这两种不同酯-纸绝缘老化过程中,酯中微水含量变化规律的异同,从而建议使用天然酯的变压器,用热稳定纸作为与之匹配的固体绝缘材料,以利于酯在老化过程中保持较好绝缘性能.     

电力变压器油纸绝缘状态评估的频域介电特征参量研究

变压器油纸绝缘的水分与老化状态将直接影响到变压器的电气性能和运行寿命。为了研究水分含量和老化对油纸绝缘频域介电特性的影响规律,从而更准确地评估变压器油纸绝缘的含水量与老化状态,在实验室内制备了不同水分含量与不同老化状态的油纸绝缘样品并测试了其复电容(C*)频域谱,提出了一种利用复电容虚部(C″)评估油纸绝缘含水量与老化状态的新方法并提取了评估纸板水分含量与老化状态的频域介电特征量,初步建立了纸板水分含量及聚合度分别与频域介电特征量的量化关系。最后,通过引入"FDS曲线频率平移"方法消除温度对老化油纸绝缘样品C*频域谱的影响。结果表明:提取的频域介电特征量对纸板含水量以及老化状态变化比较敏感;通过"FDS曲线频率平移"方法得到的C*主曲线可以消除温度对C*频域谱的影响。     

不同温度下XLPE电缆中电树枝的生长特性

为了研究温度对电树枝的引发和生长发展特性的影响,本文针对15kV交联聚乙烯(XLPE)电缆设计了一套采用金属针缺陷模拟集中电场应力的实验系统。通过在4个不同温度下对交联聚乙烯(XLPE)电缆进行电树枝生长实验,结果表明,温度对电树枝引发及生长影响显著。在潜伏期,一方面,电荷的注入及自由基的连锁反应因热的作用而加剧;另一方面,在高温下由于分子热运动和自由体积膨胀,聚集态发生了从玻璃态到高弹态的转变从而导致电树枝的引发时间的大大缩短。在生长发展期,XLPE电缆电树枝的分形维数随温度上升并不单调,而是与其聚集态紧密相关。在玻璃化转变温度(θg)以下,电树枝形态由枝状向丛状转变;在玻璃化转变温度(θg)以上,电树枝逐渐稀疏,分形维数减小;电树枝随温度升高有明显加速生长趋势。通过实验研究表明,在集中电场应力下,当XLPE电缆运行温度超过110°C时,即使是短时的电热作用,也会缩短其寿命。     

基于云理论的变压器多重故障诊断及短期预测方法

为了对电力变压器在出现异常征兆时基于色谱数据进行短期预测,且在可能存在多重故障类型时能有效诊断,在变压器油色谱分析时引入云理论并进行相应改进。利用云变换算法将故障变压器油色谱数据转换成符合人认知的多个定性云概念,并提出发掘油中气体云概念与故障类型间关系的云推理机制。基于分析油中气体单个检修周期内的变化规律,利用云理论对短期内油中气体变化的期望值进行预测,然后利用改进的云推理预测组合规则发生器推理得到一系列有稳定倾向的故障预测结果,并求解相应的可信度,最终给出可信度大于设定阈值的若干预测结果供选取。多实例分析验证表明,云推理故障诊断能对变压器各故障类型及多重故障准确诊断;云预测模型能在非等间隔时间的数据序列下,对适当波动的油中溶解气体分析(DGA)数据准确预测其短期变化趋势及期望值。