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考虑气隙缺陷与介电功能梯度材料的GIS盆式绝缘子电场特性研究 被引量：1
1
作者 吴彦亨 罗艳 +1 位作者 马鹏欢 张琴琴 《绝缘材料》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页
气隙缺陷是GIS盆式绝缘子内部常见的缺陷之一,气隙会引起电场畸变,而介电功能梯度材料的引入可以优化盆式绝缘子的局部电场,但在气隙缺陷与介电功能梯度材料共同作用下,其电场特性尚未可知。因此,本文建立具有均匀介质和介电功能梯度材... 气隙缺陷是GIS盆式绝缘子内部常见的缺陷之一,气隙会引起电场畸变,而介电功能梯度材料的引入可以优化盆式绝缘子的局部电场,但在气隙缺陷与介电功能梯度材料共同作用下,其电场特性尚未可知。因此,本文建立具有均匀介质和介电功能梯度材料(ε-FGM)的GIS盆式绝缘子电场仿真模型,讨论气隙的存在及气隙位置对于均匀介质和ε-FGM盆式绝缘子电场分布的影响。结果表明:引入的介电功能梯度材料的调控效果较为理想。当均匀介质盆式绝缘子中掺杂气隙时,靠近高压导体、绝缘子中部、靠近接地外壳3个气隙位置的场强均有明显的增加,电场增加率分别为85.32%、78.10%和68.69%。气隙缺陷对ε-FGM盆式绝缘子电场特性影响趋势基本和对均匀介质盆式绝缘子的影响趋势一致,但从具体数值上看,气隙缺陷对ε-FGM盆式绝缘子电场特性影响与对均匀介质盆式绝缘子的影响仍有一定的差异性。气隙缺陷对于介电功能梯度材料绝缘子电场值的影响更大,在设计介电功能梯度材料绝缘子时,应尤其注意对介质中气隙缺陷的抑制。 展开更多
关键词 气隙缺陷 gis盆式绝缘子 介电常数 功能梯度材料 有限元方法 电场特性
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基于超声纵波法的GIS盆式绝缘子应力测量方法研究
2
作者 李小婧 焦国勋 +4 位作者 杨晟 杨冬冬 王伟 程胤章 宋建成 《高压电器》 北大核心 2025年第3期80-86,95,共8页
GIS盆式绝缘子的导电杆不对中是盆式绝缘子产生内部应力的原因之一,它会使盆式绝缘子在局部承受较大的应力甚至产生裂纹,从而引发漏气或局部放电等严重故障。文中分析了GIS盆式绝缘子在导电杆不对中工况下的应力分布规律,采用有限元仿... GIS盆式绝缘子的导电杆不对中是盆式绝缘子产生内部应力的原因之一,它会使盆式绝缘子在局部承受较大的应力甚至产生裂纹,从而引发漏气或局部放电等严重故障。文中分析了GIS盆式绝缘子在导电杆不对中工况下的应力分布规律,采用有限元仿真软件对盆式绝缘子在导电杆不对中工况下的应力分布进行了仿真计算,根据仿真计算结果,基于超声纵波法对盆式绝缘子在导电杆不对中时不同位置处的应力进行了测量并与仿真结果进行了对比。结果表明,盆式绝缘子在导电杆不对中工况下的应力最大处位于盆体凸面的中间位置,仿真计算与实验测量结果一致性较好,可以用于盆式绝缘子的应力测量。 展开更多
关键词 gis盆式绝缘子 应力 导电杆不对中 超声波
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基于超声波法的GIS盆式绝缘子缺陷检测
3
作者 何彦良 邢博文 +5 位作者 辛蕾 徐丹 边少聪 杨昌建 任双赞 薛建议 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期126-133,共8页
气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)绝缘子健康状态评估迫切需要高灵敏度的缺陷检测技术。本文提出一种基于超声波扫频信号注入的GIS盆式绝缘子缺陷检测方法,仿真和实验研究扫频超声波信号在洁净/缺陷盆式绝缘子上的传播规律,并考虑存在内... 气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)绝缘子健康状态评估迫切需要高灵敏度的缺陷检测技术。本文提出一种基于超声波扫频信号注入的GIS盆式绝缘子缺陷检测方法,仿真和实验研究扫频超声波信号在洁净/缺陷盆式绝缘子上的传播规律,并考虑存在内部气泡、表面裂纹和表面金属微粒附着3种缺陷的情况。仿真和实验中分别设置超声波发射和接收压电探头位于盆式绝缘子法兰相对处,超声波扫频信号为幅值为1 V的变频正弦波,频率范围为0.5~1 MHz,通过发射探头激励经法兰注入至盆式绝缘子,并由对侧的接收压电探头接收超声波信号。结果表明:超声波信号直接经盆式绝缘子传播到达接收压电探头,经缺陷绝缘子传播后超声波时域信号幅值高于经洁净绝缘子传播后的超声波信号,但仍难以作为评价绝缘子健康状况的依据。超声波信号经过缺陷绝缘子传播后主频低于经洁净绝缘子传播后,经洁净、含裂纹、含金属微粒缺陷、含气泡缺陷绝缘子传播后的超声波主频信号分别为24.00、14.83、10.51、12.13 kHz,可作为GIS盆式绝缘子缺陷检测的依据。 展开更多
关键词 扫频频率 超声波 缺陷检测 gis盆式绝缘子
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基于MATLAB/Simulink的GIS盆式绝缘子闪络放电分析与处理 被引量：7
4
作者 余义华 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2012年第10期88-91,共4页
1引言 下坂地水力发电厂地处高寒、高海拔山区，装机容量为3×50MW，电气主接线采用发变组单元接线，机端额定电压10．5kV，经10．5kV母线送至额定容量为63MVA三相双线圈无励磁调压升压变压器SSP9—63000／220的低压侧。由于常压... 1引言 下坂地水力发电厂地处高寒、高海拔山区，装机容量为3×50MW，电气主接线采用发变组单元接线，机端额定电压10．5kV，经10．5kV母线送至额定容量为63MVA三相双线圈无励磁调压升压变压器SSP9—63000／220的低压侧。由于常压下SR的绝缘强度是空气的3．0倍，灭弧性能则是空气的上百倍， 展开更多
关键词 gis盆式绝缘子 闪络放电 主变压器 变压器差动保护 设备故障 分析处理 下坂地水力发电厂
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界面涂层对特高压GIS盆式绝缘子导体-绝缘盆体界面处电场调控 被引量：14
5
作者 王闯 赵朗 +3 位作者 孙青 王德意 卜越 彭宗仁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期799-806,共8页
为了解决在特高压盆式绝缘子运行过程中,因中心导体与盆体绝缘材料性能差异引起的界面烧蚀破坏现象,对绝缘材料界面处的场强集中效应进行了研究。首先以特高压交流盆式绝缘子中心导体与盆体绝缘材料之间界面处的场强为研究对象,应用有... 为了解决在特高压盆式绝缘子运行过程中,因中心导体与盆体绝缘材料性能差异引起的界面烧蚀破坏现象,对绝缘材料界面处的场强集中效应进行了研究。首先以特高压交流盆式绝缘子中心导体与盆体绝缘材料之间界面处的场强为研究对象,应用有限元仿真计算分析了特高压盆式绝缘子界面处场强集中的原因,并采用涂覆界面材料的方法对界面处场强集中效应进行抑制。然后建立了含界面涂覆材料的盆式绝缘子模型,并推导出界面层两侧的场强与界面涂覆材料相关参数的关系式,进而得到不同的界面涂覆材料的界面层两侧的场强分布规律。研究结果表明:界面层厚度与缺陷高度相当,且相对介电常数>100时,界面层可以较好地屏蔽导体表面的缺陷;验证了模型的有效性。研究可为界面涂覆材料的设计和选择提供理论依据。 展开更多
关键词 特高压 gis盆式绝缘子 电场强度 缺陷屏蔽 界面涂覆材料
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特高压1100 kV GIS盆式绝缘子中心导体与绝缘盆体之间界面应力形成和作用过程讨论 被引量：13
6
作者 王闯 贾静 +3 位作者 赵朗 卜越 贾嵘 彭宗仁 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期155-162,共8页
特高压盆式绝缘子是气体绝缘封闭开关设备(GIS)中的重要部件,其典型的绝缘结构广泛存在于电力设备中。本文首先对水压破坏试验后特高压盆式绝缘子的破坏形态进行了分析,在水压破坏试验中,特高压盆式绝缘子的机械损伤往往从中心导体与绝... 特高压盆式绝缘子是气体绝缘封闭开关设备(GIS)中的重要部件,其典型的绝缘结构广泛存在于电力设备中。本文首先对水压破坏试验后特高压盆式绝缘子的破坏形态进行了分析,在水压破坏试验中,特高压盆式绝缘子的机械损伤往往从中心导体与绝缘材料的界面开始。利用有限元软件对水压试验中盆式绝缘子的应力分布进行了模拟计算。研究发现,仅考虑水压对特高压盆式绝缘子的作用时,不足以使界面处发生破坏。在此基础上,对生产过程中引入的界面应力进行分析。讨论了盆式绝缘子固化完成之后,降温过程在中心导体与盆体之间引入的界面应力。分析可知,界面处的切应力是造成水压试验后界面处出现大面积剥离的主要因素。 展开更多
关键词 特高压 gis盆式绝缘子 界面效应 切应力
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1100 kV GIS盆式绝缘子气泡缺陷下的有限元应力分析 被引量：6
7
作者 李永飞 姜映烨 +4 位作者 郝留成 袁端鹏 伍维健 周峻 吴锴 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2020年第7期57-61,共5页
建立了1100 kV和252 kV气体绝缘开关设备(GIS)盆式绝缘子的三维模型,基于有限元原理计算分析了绝缘子在不同外部载荷作用下的应力分布特性,并研究了气泡缺陷的位置及尺寸对绝缘子应力分布的影响规律。结果表明:应力最大值随载荷增加呈... 建立了1100 kV和252 kV气体绝缘开关设备(GIS)盆式绝缘子的三维模型,基于有限元原理计算分析了绝缘子在不同外部载荷作用下的应力分布特性,并研究了气泡缺陷的位置及尺寸对绝缘子应力分布的影响规律。结果表明:应力最大值随载荷增加呈线性升高趋势;气泡缺陷会使盆式绝缘子相应位置处应力分布发生畸变,造成表面和剖面应力最大值增加,当载荷从0.4 MPa增加到3.2 MPa,最大应力值比无气泡缺陷绝缘子增大了40%~70%;气泡位置和尺寸对局部应力的分布有显著影响,当气泡远离绝缘子根部应力集中部位时,其对应力畸变的影响减弱;相同载荷作用下,1100 kV绝缘子应力最大值高于252 kV绝缘子。 展开更多
关键词 gis盆式绝缘子 应力分布 气泡缺陷
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不同金属微粒缺陷下GIS盆式绝缘子表面放电与电场特性研究 被引量：9
8
作者 沙伟燕 罗艳 +1 位作者 马鹏欢 亓亮 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第9期89-93,共5页
基于表面放电试验与有限元电场仿真方法对金属球/金属丝微粒缺陷下GIS盆式绝缘子表面的放电与电场特性进行研究。结果表明:不同金属微粒缺陷下脉冲电压和紫外光子数均随电压的升高而增大;金属丝缺陷下的盆式绝缘子表面放电更加严重,低... 基于表面放电试验与有限元电场仿真方法对金属球/金属丝微粒缺陷下GIS盆式绝缘子表面的放电与电场特性进行研究。结果表明:不同金属微粒缺陷下脉冲电压和紫外光子数均随电压的升高而增大;金属丝缺陷下的盆式绝缘子表面放电更加严重,低压侧存在金属球缺陷时的放电比高压侧存在金属球缺陷时更加剧烈,仿真结果与试验结果变化趋势一致。GIS盆式绝缘子表面存在金属微粒缺陷时,表面的放电强度与电场畸变程度呈正相关,且电场畸变程度与平均脉冲幅值的相关性较大。 展开更多
关键词 金属丝 金属球 gis盆式绝缘子 有限元法 放电特性 电场特性
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基于泄漏电流与热失重的盆式绝缘子活化能计算方法 被引量：2
9
作者 何金 辛晓虎 +2 位作者 邢向上 公衍峰 孔晓利 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期128-134,共7页
盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关(GIS)的关键部件,长期受电热应力作用易发生绝缘缺陷与老化裂解,是GIS设备故障的主要原因之一。通过活化能表征可以有效地描述盆式绝缘子材料的劣化程度,因此开展盆式绝缘子劣化过程中活化能有效计... 盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关(GIS)的关键部件,长期受电热应力作用易发生绝缘缺陷与老化裂解,是GIS设备故障的主要原因之一。通过活化能表征可以有效地描述盆式绝缘子材料的劣化程度,因此开展盆式绝缘子劣化过程中活化能有效计算方法的研究具有重要意义。文中首先基于加速老化试验样本,开展热分析动力学研究,采用传统的热失重实验解析盆式绝缘子热解反应过程,并结合Flynn-WallOzawa法对盆式绝缘子的活化能进行计算;进一步地,建立基于泄漏电流计算电导活化能的方法,开展不同老化实验样本的电导活化能计算。最后与传统的Flynn-Wall-Ozawa法进行对比,分析发现两种方法的计算结果以及老化关联规律基本一致,进一步对两种方法在材料老化程度的表征手段与关联规律进行理论分析。上述研究为盆式绝缘子无损伤计算活化能的手段提供了理论指导与实验分析,有助于揭示盆式绝缘子的热解老化机理。 展开更多
关键词 gis盆式绝缘子 材料老化 热失重 泄漏电流 活化能
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环氧树脂非线性电导复合材料表面电荷与沿面闪络特性研究 被引量：7
10
作者 李昂 张苗苗 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2018年第6期26-31,共6页
针对直流气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)盆式绝缘子表面电荷积累与沿面闪络的问题,制备了不同Si C质量分数的环氧树脂非线性电导复合材料,研究了Si C含量对Si C/环氧树脂非线性电导复合材料的体电导率、表面电荷、沿面闪络电压等相关特... 针对直流气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)盆式绝缘子表面电荷积累与沿面闪络的问题,制备了不同Si C质量分数的环氧树脂非线性电导复合材料,研究了Si C含量对Si C/环氧树脂非线性电导复合材料的体电导率、表面电荷、沿面闪络电压等相关特性的影响。结果表明:Si C质量分数大于50%的环氧树脂复合材料试样在高电场下呈现非线性电导特性。随着Si C含量和外加直流电场强度的增加,Si C/环氧树脂复合材料的表面电位增加量明显下降。Si C质量分数大于50%的环氧树脂复合材料在高电场下对其表面电荷积累具有抑制作用,减少了沿面闪络现象的发生。 展开更多
关键词 直流gis盆式绝缘子 环氧树脂 非线性电导复合材料 表面电荷 沿面闪络
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