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GIS带电操作下金属微粒起跳吸附及诱发绝缘子沿面闪络特性 被引量:2
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作者 李晓昂 杨晓宇 +3 位作者 吕肖肖 向岭 王浩 张乔根 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1025-1037,共13页
国家电网公司超/特高压金属封闭组合电器(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)故障统计表明,开关带电操作后秒级至分钟级内发生故障的占比较高,疑与开关操作机械振动激发异物运动有关。针对于此,构建了126 kV真型GIS模拟操作... 国家电网公司超/特高压金属封闭组合电器(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)故障统计表明,开关带电操作后秒级至分钟级内发生故障的占比较高,疑与开关操作机械振动激发异物运动有关。针对于此,构建了126 kV真型GIS模拟操作试验平台,重点研究了带电操作下绝缘子附近金属微粒运动及放电特性。结果表明,断路器带电操作产生机械振动的峰值可达100g(g表示重力加速度),持续时间30~50 ms,会明显降低金属微粒起跳场强,激发微粒运动。当受激微粒位于绝缘子附近时,可吸附于绝缘子表面,并产生“转向”行为,即线形微粒沿着电场线方向排布。当多个微粒同时吸附时,由于多微粒对电场的畸变作用,微粒会产生“转向”、“吸引”等行为,并最终形成“多星连珠”的径向排列趋势。最后试验研究了0.4 MPa SF6中不同微粒数量对126 kV真型盆式绝缘子沿面闪络电压的影响规律,发现吸附微粒可显著降低盆式绝缘子闪络电压,特别是当微粒形成“多星连珠”排列时,闪络电压可降至126k VGIS工频耐压值的52%。该文研究阐明了GIS带电操作条件下异物起跳吸附和诱发绝缘子闪络的基本过程,对于认识带电操作下GIS突发放电机理和绝缘优化具有很好的参考作用。 展开更多
关键词 金属封闭组合电器 金属微粒 断路器操作 冲击振动 闪络
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直写成型金属微粒悬浮液流变特性及动力粘度研究
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作者 郭恒锐 郭俊卿 +2 位作者 陈拂晓 皇涛 相楠 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期209-217,共9页
为制备出符合直写成型技术要求的金属微粒悬浮液,对金属微粒悬浮液的流变特性及动力粘度进行了研究。制备了具有不同动力粘度的金属微粒悬浮液,在室温下进行了动力粘度测试,依据内摩擦力理论对其流变特性及动力粘度进行了研究,分析了微... 为制备出符合直写成型技术要求的金属微粒悬浮液,对金属微粒悬浮液的流变特性及动力粘度进行了研究。制备了具有不同动力粘度的金属微粒悬浮液,在室温下进行了动力粘度测试,依据内摩擦力理论对其流变特性及动力粘度进行了研究,分析了微粒体积分数及粒径对其流变特性及动力粘度的影响。结果表明,PVA溶液作为液相的金属微粒悬浮液具有直写成型技术要求的流变特性;调节微粒体积分数及粒径可以调控金属微粒悬浮液的动力粘度;通过Williamson模型及牛顿插值法量化了微粒体积分数与动力粘度之间的关系,提供了预测悬浮液动力粘度的方法。 展开更多
关键词 直写成型 金属微粒悬浮液 内摩擦力 流变特性 Williamson模型
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考虑静态金属微粒下的直流GIL绝缘子表面电荷仿真:微放电下的离散电荷斑
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作者 贾博文 王哲铭 +3 位作者 王耀港 杨华 许红运 卢武 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1080-1091,共12页
气体绝缘输电线路(gas insulated transmission line,GIL)在生产、运输、安装及运行过程中,不可避免地会受到金属微粒的污染,影响绝缘子表面电荷积聚,严重降低其绝缘水平。为此在考虑气体侧带电粒子产生、复合和迁移等物理过程的基础上... 气体绝缘输电线路(gas insulated transmission line,GIL)在生产、运输、安装及运行过程中,不可避免地会受到金属微粒的污染,影响绝缘子表面电荷积聚,严重降低其绝缘水平。为此在考虑气体侧带电粒子产生、复合和迁移等物理过程的基础上,额外考虑了金属微粒及其微放电的影响,建立了气体侧电荷注入为主导因素的直流GIL气-固界面电荷积聚的时变三维模型,并对中心电极附着金属微粒的GIL几何模型中电荷积聚进行了数值计算。仿真结果表明:金属微粒的存在会畸变周围的电场分布并改变绝缘子表面电荷分布;在理想条件下绝缘子气-固界面电荷主要以电晕形态分布,当中心电极上附着金属微粒时,会促进绝缘子表面电荷积聚进程以及双极性离散电荷斑的出现;此外,金属微粒正下方绝缘子区域的平均电荷密度与无金属微粒的相比要小约10.4%;另外,经对绝缘子表面法向电场特征的对比分析,发现金属微粒的存在会导致表面法向电场不均匀分布。 展开更多
关键词 GIL 金属微粒 表面电荷 数值模拟 局部放电
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直流均匀电场下金属微粒运动状态与识别
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作者 张彬 张周胜 +1 位作者 于瑞冬 张馨月 《电力科学与技术学报》 北大核心 2025年第1期265-273,共9页
直流气体绝缘封闭输电线路(gas insulation transmission line,GIL)中自由金属微粒在腔体内运动会严重降低气体绝缘水平,极端情况下可能造成局部放电或沿面闪络。为此,对直流均匀电场下金属微粒的运动状态及识别方法开展研究。首先,搭... 直流气体绝缘封闭输电线路(gas insulation transmission line,GIL)中自由金属微粒在腔体内运动会严重降低气体绝缘水平,极端情况下可能造成局部放电或沿面闪络。为此,对直流均匀电场下金属微粒的运动状态及识别方法开展研究。首先,搭建直流电压下金属微粒运动及超声检测实验平台,通过大量实验记录金属微粒在平行极板间的启举电压、运动轨迹和微粒运动产生的超声信号波形,实验结果表明:正极性电压下线形金属微粒会存在特殊的下极板飞萤运动状态,且线形金属微粒直径越大、长度越长越趋于发生下极板飞萤运动。随后,搭建交流脉冲局部放电实验平台,测量不同状态下金属微粒运动局部放电图谱,实验结果可以验证电晕放电是造成下极板飞萤运动状态的主要因素之一。最后,根据实验装置采集到的金属微粒运动超声信号波形进行去噪处理,提取超声信号3个特征参量并对不同微粒运动状态进行参数对比,结果表明:参数阈值法能够有效区分球形金属微粒的大小及线形金属微粒的运行状态。 展开更多
关键词 直流气体绝缘封闭输电线路 金属微粒 飞萤现象 超声检测 局部放电
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直流GIL内金属微粒/粉尘面向三支柱绝缘子的吸附行为与闪络特性
5
作者 李玄 尹奕淳 +3 位作者 王媛 边亚琳 李庆民 王健 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2516-2528,共13页
气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)作为构建新能源电力系统不可或缺的物理支撑,内部三支柱绝缘子由于几何结构复杂、直流电荷积聚严重,极易吸附残留的金属异物造成表面电荷畸变并诱发沿面... 气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)作为构建新能源电力系统不可或缺的物理支撑,内部三支柱绝缘子由于几何结构复杂、直流电荷积聚严重,极易吸附残留的金属异物造成表面电荷畸变并诱发沿面闪络,严重影响直流输电系统的安全可靠运行。据此搭建了三支柱绝缘子电荷测量与沿面闪络试验平台,观测并分析金属微粒与粉尘吸附的动力学特征行为,获得了不同异物影响的电荷分布与沿面放电规律,并从微观角度解释电荷积聚与闪络形成原因。研究结果表明:金属微粒从绝缘子柱腿顶部逐渐向底部吸附,腹部吸附量较少并受电场梯度力竖直排布,电场力和库仑力是积聚式吸附的决定性因素;粉尘电荷积聚明显影响吸附,粒子间微观静电力与范德华力是爆炸式扩散的驱动性因素,比面积与压力决定的静摩擦力是保持稳定吸附的必要因素。金属微粒导致绝缘子顶部呈大量负极性电荷峰、底部微量正极性电荷峰,支腿中部影响最显著,线形微粒对电荷积聚和闪络的影响最强、片状与球形微粒影响较弱,微粒尺寸越长、半径越小,负极性下闪络电压更低;粉尘弥散分布形成大面积负极性电荷斑,电荷积聚量与沿面闪络电压呈负相关,闪络电压最多降低32.7%,极易放电造成危害,气体电离源、面电导减小和等效电容充电是表面电荷的注入来源。该研究成果可为GIL三支柱绝缘子的绝缘设计和故障防护提供理论基础。 展开更多
关键词 三支柱绝缘子 金属微粒 微纳粉尘 受力吸附 沿面闪络
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基于光子-相位技术的GIS线形金属微粒检测及识别方法
6
作者 李腾飞 罗汉华 +3 位作者 徐琴 黄华炜 王黎明 李传扬 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1052-1059,共8页
线形金属微粒是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中危害性较高的典型异物缺陷。鉴于光子计数器对微弱光有优良的探测能力且能够检测局部放电前的光子信号,提出了一种用于微粒检测的有效识别方法。首先,基于所搭建光子计... 线形金属微粒是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中危害性较高的典型异物缺陷。鉴于光子计数器对微弱光有优良的探测能力且能够检测局部放电前的光子信号,提出了一种用于微粒检测的有效识别方法。首先,基于所搭建光子计数试验平台,在不同电压下获取表面附着不同长度铝线的缩比盆式绝缘子的光子计数信号;其次,基于相位解析光子计数(phase-resolved photon counting,PRPC)图谱提取光子总数、偏斜度、偏斜度、均值及相位不对称度等特征参量;最后,提出一种基于改进粒子群优化极限学习机算法的线形金属微粒检测方法。结果表明,基于PRPC的特征参量可有效反映缺陷诱导光子响应特性,且所提识别模型对于线形金属微粒的检测准确率达到95.00%。综上,该研究可为GIS内部线形金属微粒的检测提供新思路。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 光子计数 线形金属微粒 改进粒子群优化极限学习机 缺陷检测
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直流GIS/GIL中金属微粒诱发沿面闪络的机理研究与抑制策略综述
7
作者 卢武 杨华 +3 位作者 张俊 杨晨 王耀港 王哲铭 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1010-1024,共15页
直流气体绝缘金属封闭开关和传输设备(gas-insulated switchgear/gas-insulated transmission line,GIS/GIL)因其体积小、传输容量大、运行稳定等优点,已被视为中国新型电力系统布局中的关键装备。然而,当前直流GIS/GIL的研发应用仍面... 直流气体绝缘金属封闭开关和传输设备(gas-insulated switchgear/gas-insulated transmission line,GIS/GIL)因其体积小、传输容量大、运行稳定等优点,已被视为中国新型电力系统布局中的关键装备。然而,当前直流GIS/GIL的研发应用仍面临挑战,其在长时间运行过程中易受到金属微粒的影响而产生电场分布畸变,进而引起绝缘子表面电荷积聚甚至引发沿面闪络,导致其耐压水平显著低于交流GIS/GIL,对于金属微粒诱发沿面闪络的机理认识与防护治理迫在眉睫。因此,围绕当前直流GIS/GIL中金属微粒诱发的表面电荷积聚至沿面闪络阶段性过程的发展机制及其抑制调控方法等研究进行了梳理,总结了金属微粒在直流GIS/GIL腔体内的典型运动行为,并探讨了其对表面电荷积聚及沿面闪络过程的影响及作用机理。针对当前机理和调控手段研究所面临的挑战,提出了金属微粒影响下表面电荷积聚至沿面闪络阶段化研究路线,通过多参量阈值界定的闪络发展模型指导调控策略,旨在深化对高压直流条件下绝缘子沿面闪络机制的理解,推动GIS/GIL气固界面闪络调控理论体系的发展,并为直流GIS/GIL的绝缘设计提供理论基础。 展开更多
关键词 直流气体绝缘金属封闭开关和传输设备 沿面闪络 金属微粒 电荷积聚 调控策略
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冲击振动激励下GIS内自由金属微粒运动及其诱发间隙击穿特性 被引量:8
8
作者 胡新文 李晓昂 +3 位作者 王舒啸 李志兵 郝越峰 张乔根 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期339-347,共9页
大量GIS故障案例表明,断路器带电操作后的一段时间内,气室中常突发由金属微粒引起的间隙击穿故障。断路器操作产生的冲击振动可以有效地激励GIS中多个潜伏性微粒的起跳,但多个微粒起跳后在运动过程中诱发间隙击穿的过程尚不明确。针对于... 大量GIS故障案例表明,断路器带电操作后的一段时间内,气室中常突发由金属微粒引起的间隙击穿故障。断路器操作产生的冲击振动可以有效地激励GIS中多个潜伏性微粒的起跳,但多个微粒起跳后在运动过程中诱发间隙击穿的过程尚不明确。针对于此,本研究在252kV真型GIS实验平台上进行了多微粒共存时的断路器带电操作实验,以复现GIS运行过程中微粒在冲击振动激励下的运动过程,并探究多微粒被激励起跳后诱发GIS放电故障的机理。研究表明,在带电实验中未操作断路器时,耐压期间自由金属微粒存在较大的概率可运动至气室的末端,并保持静止,形成了多微粒的聚集;在带电操作断路器后,多微粒受到壳体冲击振动的激励而起跳,并在起跳后的运动过程中于气隙间形成了多微粒串联击穿现象,而且断路器带电操作时多微粒引起的击穿电压总是低于耐压期间的击穿电压。基于流注放电理论,研究认为相较于耐压期间分散性的多微粒,带电操作前已形成聚集的多微粒彼此靠近,在操作后的运动过程中对电场的畸变能力更强,因此形成多微粒的串联击穿电压更低。 展开更多
关键词 GIS 金属微粒 断路器操作 冲击振动 串联击穿
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GIL内部金属微粒问题研究进展 被引量:6
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作者 董曼玲 臧春艳 +1 位作者 詹振宇 辛伟峰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页
GIL作为中国能源电力互联网建设中一种重要的新型输电设备,在许多大型工程中都得到了广泛的应用。但随着GIL应用日益增多,由金属微粒污染物造成的内部绝缘劣化问题也日渐突出,很有必要对GIL内部金属微粒运动行为与放电特性的机理开展深... GIL作为中国能源电力互联网建设中一种重要的新型输电设备,在许多大型工程中都得到了广泛的应用。但随着GIL应用日益增多,由金属微粒污染物造成的内部绝缘劣化问题也日渐突出,很有必要对GIL内部金属微粒运动行为与放电特性的机理开展深入研究。文中从金属微粒的形状与材质、金属微粒的尺寸与数量、金属微粒的存在状态、金属微粒受电场作用的大小与类型、绝缘子类型与表面状况5大角度对国内外研究工作进行了归纳总结,给出了典型金属微粒的受力分析模型及计算公式,论述了金属粉尘群的潜在危险,对比了固定金属微粒与自由金属微粒的运动规律,以及交流、直流、冲击等典型电压下金属微粒的运动变化,并依据GIL内部不同绝缘子类型对表面电荷积聚及沿面闪络机理进行了分析。 展开更多
关键词 GIL 金属微粒 粉尘群 绝缘子 沿面闪络
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流动变压器油中金属微粒分布规律及其对击穿电压的影响机制
10
作者 高晨洋 潘成 +2 位作者 姚雨杭 于梦悦 唐炬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4367-4376,共10页
作为对变压器液相绝缘危害最严重的污染杂质,金属微粒若在油间隙内部发生聚集,由于其强导电性,会大大缩短油隙的绝缘有效距离,甚至在外加电场的持续作用下引发绝缘击穿。为此构建了流动油中金属微粒分布与击穿特性测试平台,开展了交流... 作为对变压器液相绝缘危害最严重的污染杂质,金属微粒若在油间隙内部发生聚集,由于其强导电性,会大大缩短油隙的绝缘有效距离,甚至在外加电场的持续作用下引发绝缘击穿。为此构建了流动油中金属微粒分布与击穿特性测试平台,开展了交流电压下流动变压器油中金属微粒的分布规律与击穿特性试验,结合仿真,讨论了金属微粒分布特征对绝缘油击穿电压的影响机制,试验结果表明:一旦变压器油开始流动,微粒将难以在高场强区域聚集。随着电场场强的提升,微粒的聚集浓度增大。随着预压场强的增加,击穿电压的Weibull分布曲线均向左移动,其中位于低流速区的曲线偏移更为显著。仿真得到金属微粒在电极间的聚集情况,进一步分析了微粒在电极间的受力情况,理清了金属微粒聚集特性对击穿特性的影响机制。 展开更多
关键词 流动变压器油 交流电压 金属微粒 聚集特性 击穿特性
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110 kV GIS内不同形态金属微粒附着缺陷电场分析
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作者 邓瑾怡 高凯 +2 位作者 任茂鑫 黄华 金立军 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期316-324,共9页
全封闭组合电器(Gas insulated switchgear,GIS)广泛应用于高压变电领域,其安全稳定运行对于电力系统来说至关重要,而金属微粒附着缺陷是导致GIS设备故障的主要原因之一。基于有限元仿真建立了110 kV GIS设备的仿真模型,模拟了不同形状... 全封闭组合电器(Gas insulated switchgear,GIS)广泛应用于高压变电领域,其安全稳定运行对于电力系统来说至关重要,而金属微粒附着缺陷是导致GIS设备故障的主要原因之一。基于有限元仿真建立了110 kV GIS设备的仿真模型,模拟了不同形状以及多个金属微粒附着缺陷对GIS设备电场的影响情况。结果显示,细长型微粒处电场畸变随狭长程度增大而增大;带尖刺微粒尖角在60°时电场畸变较严重;圆形片状微粒越薄,电场畸变越严重;多微粒附着电场畸变主要为其中两个微粒作用,随着微粒径向间隔距离增大而增大,而其余与单个微粒附着时情况相近;各形状金属微粒引起的电场畸变程度从大到小依次为:圆形片状>线形>矩形片状>球形。计算结果可对于GIS内固体绝缘表面金属微粒附着缺陷的局放检测和诊断分析具有参考价值。 展开更多
关键词 GIS 有限元 金属微粒 形态 缺陷 电场分析
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交流GIS/GIL绝缘子介电功能梯度化设计与金属微粒驱离方法研究 被引量:1
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作者 陈田 金洲玉 +2 位作者 胡睿智 梁虎成 杜伯学 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第10期133-141,共9页
气体绝缘金属封闭开关(GIS)设备内部的金属微粒污染物会引起严重的电场畸变,进而诱发绝缘子沿面放电。针对此问题,本文提出一种介电功能梯度绝缘子的金属微粒驱离方法,仿真研究盆式绝缘子周围电场分布以及金属微粒运动特性。结果表明:GI... 气体绝缘金属封闭开关(GIS)设备内部的金属微粒污染物会引起严重的电场畸变,进而诱发绝缘子沿面放电。针对此问题,本文提出一种介电功能梯度绝缘子的金属微粒驱离方法,仿真研究盆式绝缘子周围电场分布以及金属微粒运动特性。结果表明:GIS外壳表面释放的金属微粒受到轴向电场力作用,有朝着绝缘子运动的趋势。叠层式功能梯度(ε_(L)-FGM)绝缘子的介电常数沿径向递减,可在均匀沿面电场分布的同时,使金属微粒所受的电场力方向随轴向电场反转,让金属微粒远离绝缘子运动。然而,ε_(L)-FGM绝缘子GIS使外壳表面电场增强,使金属微粒运动高度较均匀绝缘子上增大约2.7倍。与ε_(L)-FGM绝缘子相比,基于拓扑优化算法设计的具有空间介电常数梯度的ε_(T)-FGM绝缘子减小了金属微粒跳跃高度,具有更佳的电场调控与微粒抑制效果。 展开更多
关键词 GIS GIL 功能梯度材料 沿面电场均化 金属微粒抑制 拓扑优化
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不同位置的金属微粒对GIS隔离开关电场的影响分析
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作者 沈丰慧 高洋 陈宇 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期113-119,共7页
隔离开关作为GIS的重要组成部件,如果有金属微粒等异物存在,将对隔离开关的绝缘性能产生影响。因此,计算GIS隔离开关带金属微粒时的电场分布至关重要。文中采用三维有限元分析计算方法对隔离开关无金属微粒和不同位置带金属微粒两种工... 隔离开关作为GIS的重要组成部件,如果有金属微粒等异物存在,将对隔离开关的绝缘性能产生影响。因此,计算GIS隔离开关带金属微粒时的电场分布至关重要。文中采用三维有限元分析计算方法对隔离开关无金属微粒和不同位置带金属微粒两种工况进行了电场强度计算。对比计算结果可知,屏蔽罩表面附着金属微粒所产生的电场畸变最为严重,绝缘拉杆表面和SF6气体中的金属微粒也会大大增加场强值,导致隔离开关极易放电。基于电场分析所得的计算结果,文中对隔离开关的生产和安装提出了合理的建议。 展开更多
关键词 隔离开关 金属微粒 有限元法 电场强度
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GIS/GIL中金属微粒污染问题研究进展 被引量:135
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作者 李庆民 王健 +3 位作者 李伯涛 刘思华 陈超 李成榕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期849-860,共12页
以SF_6或SF_6/N_2混合气体为绝缘介质的GIS/GIL具有大容量、高可靠性和环境友好等特点,特别是在特高压输电及离岸大规模风电输送领域具有巨大应用前景,而GIS/GIL中存在的金属微粒污染问题是提高设备绝缘强度研究中的关键技术难题。首先... 以SF_6或SF_6/N_2混合气体为绝缘介质的GIS/GIL具有大容量、高可靠性和环境友好等特点,特别是在特高压输电及离岸大规模风电输送领域具有巨大应用前景,而GIS/GIL中存在的金属微粒污染问题是提高设备绝缘强度研究中的关键技术难题。首先介绍了GIS/GIL中金属微粒的带电及受力机理研究;然后分析归纳了交流、直流、冲击等不同电压类型与微粒的运动特性和设备绝缘劣化之间的关系和规律;并进一步,对比分析了GIS/GIL中由金属微粒污染引起的典型绝缘故障,即运动微粒引起的气隙击穿和附着绝缘子表面的微粒引起的沿面闪络;此外总结概述了目前主要的微粒抑制措施及其作用机理;最后指出现有GIS/GIL中微粒污染问题研究存在的不足和可能的解决途径。 展开更多
关键词 GIS/GIL 金属微粒 气隙击穿 沿面闪络 微粒抑制措施
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GIL内金属微粒在直流电压下的运动特性分析 被引量:5
15
作者 贾云飞 汲胜昌 吕亮 《电力工程技术》 2020年第6期124-131,共8页
气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)以其输送容量大、占地面积小、传输损耗小等优点,在许多场合成为替代电缆和架空线路的首选方案。但GIL内部的金属微粒会在电场的影响下发生起跳和运动,严重威胁了GIL的绝缘性能。为更好地捕获金属微粒,掌... 气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)以其输送容量大、占地面积小、传输损耗小等优点,在许多场合成为替代电缆和架空线路的首选方案。但GIL内部的金属微粒会在电场的影响下发生起跳和运动,严重威胁了GIL的绝缘性能。为更好地捕获金属微粒,掌握GIL内金属微粒的受力和运动特性是十分有必要的。文中首先忽略盆式绝缘子对GIL轴向场强的影响,分析了金属微粒在同轴圆柱间的受力和运动特性,使用金属微粒谐振频率表征金属微粒在直流电压下的活跃度,并分析了电压和微粒半径对金属微粒谐振频率的影响规律。然后考虑盆式绝缘子对GIL轴向场强的影响,得到了金属微粒的几种典型运动轨迹。最后针对金属微粒陷阱布置提出建议,认为在盆式绝缘子凸面侧下方布置金属微粒陷阱是必要的。 展开更多
关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(GIL) 金属微粒 受力分析 运动特性 金属微粒谐振频率
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直流应力下电极表面覆膜对金属微粒启举的影响机理研究 被引量:39
16
作者 王健 李庆民 +3 位作者 李伯涛 陈超 刘思华 李成榕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期119-127,共9页
针对直流GIL中的自由金属微粒污染物问题,研究表面覆膜措施对金属微粒启举的限制机理。利用气体电离及界面电荷积聚理论提出了直流应力下电极覆膜时金属微粒带电及启举模型,并根据微粒带电量的时变特征提出了充电时间的概念。为验证模... 针对直流GIL中的自由金属微粒污染物问题,研究表面覆膜措施对金属微粒启举的限制机理。利用气体电离及界面电荷积聚理论提出了直流应力下电极覆膜时金属微粒带电及启举模型,并根据微粒带电量的时变特征提出了充电时间的概念。为验证模型的正确性,构建了多功能模块的金属微粒带电.运动观测实验平台,对不同大小、材质的球形金属微粒以及不同厚度的PET薄膜开展实验,实验结果验证了模型的正确性:直流应力下,覆膜措施产生的界面极化过程只是增加了微粒的充电时间,而对微粒最终带电量并无影响,但覆膜产生的静电吸附力可显著提高微粒的启举电压;外施电压、覆膜介电常数及体电导率对微粒充电时间均有显著影响;而由于充电时间的存在使得电极覆膜措施下出现微粒"间歇启举"现象。 展开更多
关键词 直流GIL 电极表面覆膜 金属微粒启举 充电时间常数 间歇性启举 重启举时长
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直流GIL中自由线形金属微粒的运动与放电特性 被引量:35
17
作者 王健 李庆民 +2 位作者 李伯涛 刘思华 王志远 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4793-4800,共8页
针对直流GIL中较常见且具有严重影响的自由线形金属微粒,搭建了贴合实际工况的封闭式同轴圆柱电极平台,同时使用高速相机和局放监测手段观测线形金属微粒的运动、局放与击穿行为。定量获得了微粒长度对站立与跳跃两种不同运动模式发生... 针对直流GIL中较常见且具有严重影响的自由线形金属微粒,搭建了贴合实际工况的封闭式同轴圆柱电极平台,同时使用高速相机和局放监测手段观测线形金属微粒的运动、局放与击穿行为。定量获得了微粒长度对站立与跳跃两种不同运动模式发生概率的影响;拍摄了站立线形微粒引起的电晕图像,同时监测、提取并统计微粒引起的局部放电情况;记录金属微粒引起的击穿图像,并基于流注理论分析了自由线形金属微粒引起的气隙击穿特性。研究表明:线形微粒的起动场强与微粒的长度基本无关,而与微粒的半径开方成正比,微粒越短,起动后越易达到跳跃运动状态,而微粒越长,越易保持站立状态;微粒引起的局部放电随着微粒长度的增大而更加剧烈;对于跳跃的自由线形微粒,其引起的微放电击穿间距随着微粒长度的增加而增加,击穿电压随着微粒长度的增加而降低。 展开更多
关键词 直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line GIL) 自由线形金属微粒 运动模式 局部放电特征 微放电间距
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考虑非弹性随机碰撞与SF_6/N_2混合气体影响的直流GIL球形金属微粒运动行为研究 被引量:54
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作者 王健 李庆民 +1 位作者 李伯涛 陈超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期3971-3978,共8页
针对直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)金属微粒污染物问题,研究球形金属微粒在其中的运动行为,采用贴合实际情境的同轴圆柱电极结构,建立直流GIL内球形金属微粒运动模型:纳入SF6/N2... 针对直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)金属微粒污染物问题,研究球形金属微粒在其中的运动行为,采用贴合实际情境的同轴圆柱电极结构,建立直流GIL内球形金属微粒运动模型:纳入SF6/N2混合气体动力学参数,利用流体力学理论分析微粒运动过程中混合气体阻力的影响;同时考虑金属表面粗糙度影响,利用弹性力学中的碰撞理论分析金属微粒与导体及外壳的非弹性随机碰撞,实验结果验证了模型计算的可靠性。利用模型对微粒运动轨迹进行仿真分析,并根据微粒运动的分布情况提出微粒活跃度的概念,研究表明:微粒在导体与外壳间的谐振频率与微粒半径、SF6占比、绝缘气压呈负相关;微粒活跃度与随机反射角、电压幅值呈正相关,而随着微粒半径变化存在极大值。 展开更多
关键词 直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL) 金属微粒 非弹性随机碰撞 SF6/N2混合气体 谐振频率 微粒活跃度
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分散在润滑剂中的柔性金属微粒的摩擦学行为的实验研究 被引量:9
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作者 豆立新 龚华栋 +3 位作者 吕振坚 崔占平 刘建栋 王斌 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期23-25,共3页
本文通过理论和实验的不同角度 ,探讨和分析柔性金属微粒在摩擦学界面的摩擦磨损特性以及对摩擦界面可能的行为模式。为利用柔性金属微粒进行摩擦界面的修复和改性、强化和减少摩擦和磨损 。
关键词 柔性金属微粒 润滑剂 摩擦学行为 摩擦界面 实验研究
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直流GIL金属微粒陷阱捕捉概率与优化设计 被引量:15
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作者 王健 倪潇茹 +2 位作者 王志远 李庆民 李成榕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4090-4097,共8页
直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的运动金属微粒会极大降低GIL的绝缘强度,故而需要采取微粒陷阱等措施加以限制。本文针对直流GIL中金属微粒陷阱开展研究,首先搭建了封闭式以及半封闭式同轴圆柱电极实验平台,并构建了对应的三维仿... 直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的运动金属微粒会极大降低GIL的绝缘强度,故而需要采取微粒陷阱等措施加以限制。本文针对直流GIL中金属微粒陷阱开展研究,首先搭建了封闭式以及半封闭式同轴圆柱电极实验平台,并构建了对应的三维仿真模型;然后通过仿真计算优化了陷阱参数,据此提出了微粒陷阱设计依据“捕捉参数”-Pcap,并对比了不同参数的微粒陷阱捕捉效果;最后根据微粒运动规律提出了针对性陷阱布置策略,并用实验进行了验证。实验结果表明:金属微粒被捕捉的概率随捕捉参数增大呈现增大趋势,当Pcap值为0.8左右时捕捉概率趋于稳定;直流电压下绝缘子附近金属微粒的落点具有很强的集中性,在微粒落点集中区域进行针对性陷阱布置,可以缩短捕捉时间,取得良好效果。因此,研究结果可以为工程中微粒陷阱的设计及使用提供一定的指导。 展开更多
关键词 直流GIL 金属微粒 微粒陷阱 运动特性 布置策略 捕捉时间
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