550kV GIS盆式绝缘子小型化设计(二)——介电分布优化

为缩小气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的体积、简化生产制造工艺、降低原材料与SF₆气体消耗,在《550kV GIS盆式绝缘子小型化设计（一）——几何形状优化》（简称论文1）的基础上,引入介电功能梯度材料的理念,开展盆式绝缘子材料介电分布优化设计。针对接地法兰附近盆体表面电场畸变严重的问题,以均化接地法兰处电场为目标,基于拓扑优化方法构建了盆式绝缘子材料介电常数空间分布优化模型,并讨论了密度函数因子、梯度惩罚权重、介电常数上限等算法参数对于介电梯度形式及电场优化效果的影响。仿真结果表明,优化后绝缘子外法兰附近凸面一侧出现高介电常数区域,呈近似菱形的几何轮廓。此时,即使绝缘距离较原始结构减小15%,接地法兰处的电场集中现象仍可得到大幅改善。因此,该文提出的介电梯度材料,有望代替外壳倒角处的“R弧”形金属屏蔽以及绝缘子内嵌金属屏蔽环等方法进行电场分布调控,在GIS小型化改造、减少材料用量、优化工艺流程方面具有广阔前景。此外,提出了3D打印+浇注固化的小型化介电梯度盆式绝缘子制造方案,为后续研究与应用提供支撑。     

复杂通风网络最简准等效拓扑研究

针对复杂通风系统网络拓扑结构特征,对通风网络子网的判定规则、全部子网的识别、通风网络的最简准等效拓扑简化及应用进行了研究,进一步丰富和完善了复杂矿井通风网络拓扑理论。     

近60a河龙区间极端气温变化及其与主要大气海洋环流模式的关系

为了为了解河龙区间极端气温事件趋势变化和时空格局,基于河龙区间1960—2019年12个气象站点的14个极端气温指数,分析了河龙区间近60 a极端气温的时空变化特征,并采用小波相干分析剖析了14个极端气温指数和主要大气海洋环流模式(AO、WPSHI、EAWSM、APVI、MEI)在时间和频率域的相关关系。结果表明,14个极端气温指数中,SU、TX90P、TN90P、TNx和WSDI呈显著上升趋势,TR、TXx、TXn、TNn呈不显著上升趋势,而FD、ID、TX10P、TN10P、CSDI均呈显著下降趋势;1960 s或1980 s是冷性指数的高峰期,而2000 s或2010 s是暖性指数的高峰期。河龙区间东部、中部的极端气温事件发生频率和强度水平较高,西北部呈较低水平。冷指数中,FD、ID、TX10p、TN10p和CSDI与AO呈显著负相关,后4个指数与WPSHI呈显著负相关,ID、TX10P、TN10P与多元MEI指数MEI呈显著负相关,而它们与EAWSM和APVI呈不显著正相关;暖指数中,SU与WPSHI呈显著正相关,TN90p、WSDI与APVI呈显著负相关;极值指数中,TXn与...     

Fe/Cu催化内电解-Fenton法联合处理三氯乙酸废水的研究

采用Fe/Cu内电解-Fenton法联合处理三氯乙酸废水。考察了Fe与Cu质量比、pH值和H2O2投加量等因素对废水处理效果的影响。确定了联合处理法的最佳工艺条件:催化内电解过程中Fe与Cu质量比为4:1、pH值为4、搅拌时间为50min;Fenton法阶段中pH值为4、H2O2加入量为10mL/L并分批投加、搅拌时间为40min。在最佳工况条件下,联合工艺处理质量浓度为100mg/L的三氯乙酸废水脱氯率达80.1%,COD去除率达78.4%。使用联合法处理废水,能有效提高处理效果,可以处理较高浓度的三氯乙酸废水。     

3D打印环保型10 kV支撑绝缘子的电气性能

高压电力设备中绝缘子多由热固性环氧树脂制得,在退役后难以回收利用,造成了严重的环境污染和极大的资源浪费。为解决这一问题,以热塑性聚碳酸酯为原料,采用熔融沉积成形3D打印工艺制备样片,测量了其介电谱、体积电阻率和工频击穿场强。并打印了环保型10 kV支撑绝缘子,开展了工频闪络电压和局部放电测试。实验结果表明,3D打印聚碳酸酯的电学性能优良,接近甚至超过电工绝缘环氧树脂的性能水平。对于3D打印环保型10kV支撑绝缘子,其绝缘性能满足相关标准要求,局部放电起始电压和闪络电压分别达到36.1kV和69.7kV,远高于其额定电压,且与对照组的10kV环氧树脂支撑绝缘子相接近。进一步分析表明,3D打印表面层状结构、内部孔隙和嵌件安装缺陷等工艺问题会对绝缘子的电学性能产生一定负面影响,这些问题可以分别通过抛光处理、优化打印参数和改进嵌件安装方式等方法改善。     

基于光滑自助法的风功率预测误差核密度建模方法

在风功率预测误差建模应用中,无偏交叉验证(UCV)和经验法则(ROT)是两种常用的非参数方法。然而,由于风功率预测误差中存在的尖峰厚尾,以及局部小样本特征,直接使用这两种方法会产生较大的泛化误差。为了使UCV和ROT在应用中发挥更好的作用,文章提出了一种基于光滑自助法的核密度估计方法。该方法利用了光滑自助法在分位数推断上的优势,通过修改平均积分平方误差(MISE)指标函数,实现了对基本估计方法的校正。该方法本质上是一种装袋方法,可以与任何基本的核密度方法结合使用。在实例仿真中,得到了SBUCV方法和SBROT方法的运行结果,并与UCV和ROT方法的结果进行了对比。仿真结果表明了该方法的有效性。     

M阳离子助剂在草浆配抄文化用纸中的应用

简述了M阳离子助剂的作用机理以及在草浆配抄文化用纸中的应用。该助剂助留、助滤作用明显,成纸灰份含量增加,不透明度和平滑度均有所提高,消耗降低,经济效益显著。     

550 kV GIS盆式绝缘子小型化设计（三）——缩比结构验证

为制造经小型化设计的550 kV盆式绝缘子并验证其电气性能,采用3D打印结合环氧树脂浇注工艺制备了1:10缩比绝缘子。首先,将氧化铝填料与光敏树脂复合作为低相对介电常数（3.98～4.20）3D打印浆料,根据光固化与流变特性确定填料含量及打印参数后,利用立体光固化3D打印机制备低介电常数的绝缘子主体。随后,将二氧化钛填料与环氧树脂复合作为高相对介电常数（11.32～14.58）真空浇注浆料,浇注至3D打印绝缘子预留的高介电常数区域内,加热固化完成缩比绝缘子的制造。0.2 MPa下SF6氛围中的工频耐压实验结果表明,优化后的绝缘结构具有更优的绝缘强度。相同绝缘距离下,几何形状优化绝缘子闪络电压较常规绝缘子提高13.6%,几何形状/介电分布联合优化的绝缘子提高13.8%;绝缘距离减少15%后,联合优化绝缘子耐电强度与常规绝缘子相当;当法兰侧“楔形”气隙内存在金属丝时,相同绝缘距离下,仅进行形状优化的绝缘子耐电强度提升幅度降低至6.7%,而联合优化绝缘子由于在法兰侧形成低电场区域,闪络电压仍可提高13.1%。结果表明,几何形状/介电分布联合优化绝缘子具有显著的绝缘优势。