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基于能量法的带电操作典型振动激励下金属微粒运动模型
1
作者
王健
秦诚意
+2 位作者
张建民
吴昱怡
苏毅
《电工技术学报》
北大核心
2025年第11期3653-3666,共14页
气体绝缘开关设备(GIS)带电操作后故障频发,据统计,GIS带电操作后故障占总故障的比例超过60%。GIS带电操作产生的强烈冲击振动,不仅会产生金属污染物,还会激活潜伏微粒,严重影响GIS的绝缘安全。为厘清球形金属微粒在GIS内受冲击振动后...
气体绝缘开关设备(GIS)带电操作后故障频发,据统计,GIS带电操作后故障占总故障的比例超过60%。GIS带电操作产生的强烈冲击振动,不仅会产生金属污染物,还会激活潜伏微粒,严重影响GIS的绝缘安全。为厘清球形金属微粒在GIS内受冲击振动后的运动机理,该文首先研究了振动在腔体内的传播过程,在灵活边界三维圆柱振动模型的基础上进行了受迫修正,提升了与实际工况的等价性。其次对腔体和微粒受振后的能量传递过程进行分析,以能量为纽带,搭建了腔体-微粒动能传递守恒模型,并借助起跳场强界定了微粒激活条件,提出了微粒受振激活判据。然后在前述研究基础上,综合考虑微粒荷电运动特性及碰撞随机特性,建立了振动激励下微粒运动全过程模型,并进行实验验证。在验证基础上进行了考虑微观作用力的修正,并从微观角度对误差进行了分析。模型充分考虑了不同粒径大小和材质对微粒动力学的影响,相比恢复系数定义的方法,与实际工况等价性更高。最后明确了振动激励对微粒运动行为的影响,并结合传播衰减特性,提出了带电工况下微粒的临界激活距离判据,计算了不同因素下微粒临界激活距离的变化情况。研究表明,随着电压幅值和振动强度的增加,临界激活距离呈对数型增大。该文可为解决GIS带电操作后故障频发这一难题提供帮助。
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关键词
气体绝缘开关设备(GIS)
带电操作
能量传递守恒
运动特性
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职称材料
题名
基于能量法的带电操作典型振动激励下金属微粒运动模型
1
作者
王健
秦诚意
张建民
吴昱怡
苏毅
机构
新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)
中国电力科学研究院有限公司
广西电力科学研究院
出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第11期3653-3666,共14页
基金
国家电网有限公司科技项目资助(5200-202355792A-3-8-KJ)。
文摘
气体绝缘开关设备(GIS)带电操作后故障频发,据统计,GIS带电操作后故障占总故障的比例超过60%。GIS带电操作产生的强烈冲击振动,不仅会产生金属污染物,还会激活潜伏微粒,严重影响GIS的绝缘安全。为厘清球形金属微粒在GIS内受冲击振动后的运动机理,该文首先研究了振动在腔体内的传播过程,在灵活边界三维圆柱振动模型的基础上进行了受迫修正,提升了与实际工况的等价性。其次对腔体和微粒受振后的能量传递过程进行分析,以能量为纽带,搭建了腔体-微粒动能传递守恒模型,并借助起跳场强界定了微粒激活条件,提出了微粒受振激活判据。然后在前述研究基础上,综合考虑微粒荷电运动特性及碰撞随机特性,建立了振动激励下微粒运动全过程模型,并进行实验验证。在验证基础上进行了考虑微观作用力的修正,并从微观角度对误差进行了分析。模型充分考虑了不同粒径大小和材质对微粒动力学的影响,相比恢复系数定义的方法,与实际工况等价性更高。最后明确了振动激励对微粒运动行为的影响,并结合传播衰减特性,提出了带电工况下微粒的临界激活距离判据,计算了不同因素下微粒临界激活距离的变化情况。研究表明,随着电压幅值和振动强度的增加,临界激活距离呈对数型增大。该文可为解决GIS带电操作后故障频发这一难题提供帮助。
关键词
气体绝缘开关设备(GIS)
带电操作
能量传递守恒
运动特性
Keywords
Gas insulated switchgear(GIS)
live operation
conservation of energy transfer
kinematic properties
分类号
TM84 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于能量法的带电操作典型振动激励下金属微粒运动模型
王健
秦诚意
张建民
吴昱怡
苏毅
《电工技术学报》
北大核心
2025
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