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交流微电网谐波功率分布式共享控制策略 被引量:1
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作者 杨涛 路晓庆 +1 位作者 董旭柱 蒋屹新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3060-3069,共10页
交流母线电压的电能质量是微电网分布式控制的关键问题之一,该文将含逆变器接口的分布式发电机连接到微电网母线上,重点研究了含非线性负荷的微电网谐波功率共享问题。为了解决非线性负荷引起的电压畸变,设计了谐波下垂控制器和模型预... 交流母线电压的电能质量是微电网分布式控制的关键问题之一,该文将含逆变器接口的分布式发电机连接到微电网母线上,重点研究了含非线性负荷的微电网谐波功率共享问题。为了解决非线性负荷引起的电压畸变,设计了谐波下垂控制器和模型预测电压控制器,替代传统的电压电流双闭环控制。在此基础上,提出了一种基于有限集模型预测控制的分布式协同一致协议,使每个分布式发电单元的谐波功率在公共耦合点均匀分布。该方法可以提高微电网系统的可靠性和灵活性,防止电网扰动和馈线阻抗失配,使谐波功率在分布式发电机组之间精确地按比例分配。仿真结果表明,该控制策略在实现谐波功率共享和改善公共耦合点电压谐波失真方面具有良好的效果。 展开更多
关键词 交流孤岛微电网 谐波功率共享 模型预测 分布式控制 电能质量
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高海拔地区750kV输电线路可听噪声环境影响分析及预测模型研究 被引量:2
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作者 李鹏飞 张业茂 +2 位作者 路遥 刘健犇 尹凯阳 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期5648-5657,共10页
为了建设环境友好型高海拔超、特高压交流输电线路,开展可听噪声长期观测研究具有重要意义。坏天气下采集得到的可听噪声掺杂着风声、雨声、降雪声等多种环境噪声,很难揭示可听噪声的影响规律。因此,该文利用官亭电磁环境观测站为期7个... 为了建设环境友好型高海拔超、特高压交流输电线路,开展可听噪声长期观测研究具有重要意义。坏天气下采集得到的可听噪声掺杂着风声、雨声、降雪声等多种环境噪声,很难揭示可听噪声的影响规律。因此,该文利用官亭电磁环境观测站为期7个月的测试结果,开展好天气下可听噪声环境影响规律分析及其预测模型研究。研究结果表明:(1)好天气下输电线可听噪声与环境温度、风速具有较强的正相关性。特别地,当风速<0.7m/s时,风速对可听噪声的影响不大;当风速>0.7 m/s时,随着风速的增加,可听噪声具有增大趋势。(2)由于凝露和凝霜的原因,早晨可听噪声的上升超前于温度和风速的增大,表现出可听噪声与环境因素变化不同步的现象。(3)提出的卷积神经网络-长短期记忆网络预测模型在3个季节的可听噪声预测均方根误差分别为1.9343、1.2215、1.2488,平均绝对误差分别为1.4250、0.9100、0.9425,实现了较为准确的预测。 展开更多
关键词 高压输电线路 可听噪声 CNN-LSTM 预测模型 环境因素分析
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基于电磁动能的并联冲击机构设计
3
作者 张亚东 万辉龙 +2 位作者 李凯翔 董森林 文武 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1476-1483,共8页
针对传统落锤式冲击试验机的连击频率低、冲击应力与速度可调范围小等缺点,提出一种基于电磁动能的并联冲击机构设计方案。采用脉冲电容器组对电感线圈馈电,在导体电枢中产生电磁力,利用电磁动能给冲头加速进行冲击试验。为了提高试验效... 针对传统落锤式冲击试验机的连击频率低、冲击应力与速度可调范围小等缺点,提出一种基于电磁动能的并联冲击机构设计方案。采用脉冲电容器组对电感线圈馈电,在导体电枢中产生电磁力,利用电磁动能给冲头加速进行冲击试验。为了提高试验效率,提出并联冲击结构,分析了其等效电路,搭建了并联冲击机构试验平台,对设计方案进行了试验验证,然后利用有限元仿真软件计算冲头不同速度下的冲击应力。结果表明,电磁动能的并联冲击机构设计方案可行,具有可同时并联多组发射装置,速度与冲击应力可调范围大、连击频率高等优点。 展开更多
关键词 冲击试验机 连击频率 速度可调 电磁动能 冲击机构 冲击应力
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电晕和火花放电条件下洁净空气的分解特性研究
4
作者 董翔 韩晓昆 +6 位作者 衣书伟 张潇 杨哲 周道 夏博雅 张腾 裴学凯 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期55-65,共11页
基于气体组分分析法搭建了洁净空气绝缘缺陷分解实验装置,采用傅里叶红外光谱(FTIR)技术对洁净空气在不同放电形式(火花放电以及电晕放电)以及不同气体压强下的主要特征分解组分进行了检测分析,探索了主要分解产物的基本反应原理和路径... 基于气体组分分析法搭建了洁净空气绝缘缺陷分解实验装置,采用傅里叶红外光谱(FTIR)技术对洁净空气在不同放电形式(火花放电以及电晕放电)以及不同气体压强下的主要特征分解组分进行了检测分析,探索了主要分解产物的基本反应原理和路径,并定量或定性分析了不同气体压强对洁净空气部分主要特征分解产物组分的影响。结果表明:洁净空气在火花放电下的主要特征分解产物有NO_(2)、NO与N_(2)O_(4),在电晕放电下的主要特征分解产物有O_(3)、N_(2)O_(5)与N_(2)O。火花放电形式下气体压强的增加会影响NO和NO_(2)的生成比例,在高气体压强范围内NO的组分占比较低,NO选择性随气体压强的降低而增大。电晕放电条件下产生的O_(3)、N_(2)O_(5)与N_(2)O浓度在同一电压等级下随气体压强增大整体呈现先增大后减小的趋势,且N_(2)O_(5)的产生与O_(3)浓度具有较强关联性。 展开更多
关键词 洁净空气 分解产物 气体压强 气体组分分析法 红外光谱
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三重调压移相变压器拓扑及其潮流调控特性研究
5
作者 袁佳歆 刘航亚 +2 位作者 周航 肖非然 翟志峰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第18期7359-7372,I0028,共15页
我国正积极构建新型电力系统,但当前复杂的电力网络极易出现潮流分布不合理的问题,新能源的波动性更是加剧了潮流的不可控程度,电网亟需有效的潮流调节技术。移相变压器具有潮流调节能力强、投资较低、可靠性高等优点,在国际上得到广泛... 我国正积极构建新型电力系统,但当前复杂的电力网络极易出现潮流分布不合理的问题,新能源的波动性更是加剧了潮流的不可控程度,电网亟需有效的潮流调节技术。移相变压器具有潮流调节能力强、投资较低、可靠性高等优点,在国际上得到广泛应用。但传统移相变压器只能实现离散调节,调节精度低,而且缺乏合适的调幅能力。该文提出三重调压移相变压器,具有调节精度高、调幅能力强等优点。基于其拓扑结构对其输入输出特性进行分析,考察其补偿电压的性质与分布,并从一重调幅的约束作用和双重调相的约束作用两方面建立边界方程;对其潮流调节范围进行定量分析,得出不同情况下潮流调节范围的最值表达式与边界计算方法;最后,通过虚拟仿真和实物实验证明,该结构可以有效增加调节点位数目、提高调节精度、引入调幅能力和优化调节范围。 展开更多
关键词 移相变压器 潮流调控 电压调节 拓扑结构
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六氟-2-丁炔及其与N_(2)混合的电离与击穿特性 被引量:1
6
作者 向志辉 郑宇 +4 位作者 任书波 郝东昕 颜湘莲 董利 周文俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期4067-4076,I0042,共11页
为评估六氟-2-丁炔(分子式C4F6)替代SF6气体应用于气体绝缘电力设备的可行性,该文主要研究C4F6纯气及C4F6/N_(2)混合气体的电离和击穿特性。通过稳态汤逊(steady-state Townsend,SST)试验测量C4F6及C4F6/N_(2)混合气体在200~800Td(1Td=1... 为评估六氟-2-丁炔(分子式C4F6)替代SF6气体应用于气体绝缘电力设备的可行性,该文主要研究C4F6纯气及C4F6/N_(2)混合气体的电离和击穿特性。通过稳态汤逊(steady-state Townsend,SST)试验测量C4F6及C4F6/N_(2)混合气体在200~800Td(1Td=1×10-21V⋅m2)范围的约化电离系数、约化吸附系数和临界约化场强(E/N)lim,并开展工频击穿试验评估其在可能的气压和比例参数下的绝缘性能及稳定性。结果表明:C4F6气体的(E/N)lim为697.7Td,达到SF6气体的1.96倍;C4F6/N_(2)混气的(E/N)lim随C4F6摩尔占比的增加呈线性增长,说明二者之间无协同效应;34.0%C4F6/66%N_(2)混气的(E/N)lim与SF6相当。0.5MPa下25%C4F6/75%N_(2)的绝缘强度相当于同等压力下SF6的0.89倍。但C4F6/N_(2)混合气体在击穿试验后电极表面生成大量固体积碳,表明C4F6气体稳定性较差。综合考虑绝缘性能和稳定性,C4F6及其混气难以作为绝缘介质应用于气体绝缘电气设备。 展开更多
关键词 六氟-2-丁炔 SF6替代气体 稳态汤逊试验 临界约化场强 击穿特性
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纽扣式金属分流条直流击穿特性及电离能力对比
7
作者 饶茜 孟宪超 +7 位作者 樊亚东 王冬冬 苏小玮 赵伟翰 蔡力 曹金鑫 王建国 周蜜 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期100-107,共8页
[目的]为改善纽扣式金属分流条在水面舰船天线罩雷电防护上的应用效果,研究其在雷电先导临近环境下的电离特性。[方法]通过不同纽扣间隙距离、纽扣形状、分流条长度的直流击穿电压试验,分析不同纽扣式分流条的电离能力,开展分流条静电... [目的]为改善纽扣式金属分流条在水面舰船天线罩雷电防护上的应用效果,研究其在雷电先导临近环境下的电离特性。[方法]通过不同纽扣间隙距离、纽扣形状、分流条长度的直流击穿电压试验,分析不同纽扣式分流条的电离能力,开展分流条静电场分布计算。[结果]试验结果表明,随着分流条长度的增加,纽扣式金属分流条击穿电压存在“饱和效应”;分流条长度相同时,金属纽扣间隔距离越大,击穿电压越高;椭圆形纽扣式分流条击穿电压最低,为圆形纽扣式的77%;矩形金属纽扣式分流条的电离能力稍弱于椭圆形分流条,其击穿电压为圆形纽扣式的86%。静电场分布计算发现,纽扣式分流条间隙电场强度分布呈两端高、中间低的特点;纽扣间隙距离越小,其两端间隙的电场强度越大;与圆形和矩形纽扣式分流条相比,椭圆形纽扣式分流条两端电场强度最大;分流条两端间隙之间的电场强度随分流条长度的增加而非线性减小。计算结果阐释了试验中击穿电压因纽扣形状和规格变化而变化的现象。[结论]为分流条的外形设计提供了新方向,也为未来天线罩的雷电防护技术的改进和优化提供了新思路。 展开更多
关键词 分流条 直流耐压 静电场 静电场分布 雷电防护 击穿电压 电分流器
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台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法
8
作者 吴军 杨超峰 +1 位作者 王林 向志民 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第10期12-21,共10页
针对极端灾害下电-热综合能源系统的韧性难以准确量化的挑战,提出了一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法。构建了典型台风灾害下的元件故障概率模型,基于蒙特卡罗方法确立了典型故障的场景。针对韧性的三大核心特征建立了面... 针对极端灾害下电-热综合能源系统的韧性难以准确量化的挑战,提出了一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法。构建了典型台风灾害下的元件故障概率模型,基于蒙特卡罗方法确立了典型故障的场景。针对韧性的三大核心特征建立了面向电-热综合能源系统的分时段评估体系,通过所设3个一级指标及6个二级指标实现了对系统韧性的多层次、多角度评估。结合IEEE39节点系统及巴厘岛32节点系统构建了电-热综合能源系统,实现了对所提评估指标的验证。仿真结果表明,相比于独立电热系统,考虑热网双重惯性的电-热综合能源系统在灾害环境下的运行水平更高、负荷损失更小,具有更高的韧性水平。 展开更多
关键词 韧性 分时段评估 电-热综合能源系统 双重热惯性 台风灾害
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基于目标识别及跟踪的海洋接地极电流场下鲟鱼避让行为电流密度阈值研究
9
作者 宋天棋 陈嘉豪 +3 位作者 蓝磊 谭波 童雪芳 鲁海亮 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1495-1505,共11页
大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要,但极端天气与修复难题制约现有直流系统可靠性,采用海洋接地极的对称双极系统具备成本低、可靠性高等优势,但其对海洋生态尤其是鱼类行为的影响尚不明确。该文以鲟鱼为实验对象,设计了... 大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要,但极端天气与修复难题制约现有直流系统可靠性,采用海洋接地极的对称双极系统具备成本低、可靠性高等优势,但其对海洋生态尤其是鱼类行为的影响尚不明确。该文以鲟鱼为实验对象,设计了模拟直流非均匀电流场的实验平台,基于背景差分法设计目标识别与跟踪算法,通过双目摄像机将鱼的行为特征转化为可量化的速度指标和轨迹指标,分析鱼类行为与空间电流密度的关系,提出了非均匀电流场下鱼类避让反应的阈值判定方法。实验结果表明,鲟鱼在靠近电极时表现出明显的加速游离行为,尤其是在电流密度达到一定阈值时表现得尤为显著。通过定量分析可知,鲟鱼避让反应的电流密度阈值为0.517 A/m^(2)。 展开更多
关键词 深远海风电送出 海洋接地极 鱼类行为 目标识别及跟踪 电流密度
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计及新能源出力和谐波的变压器热点温度修正模型
10
作者 黄菁雯 杜志叶 +3 位作者 徐箭 何靖萱 甘艳 陈佳 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第16期132-141,共10页
针对新能源出力波动性及谐波电流引起的电力变压器绕组温度升高问题,提出了新能源送出变压器热点温度修正方法。基于此,构建了基于三维Copula的新能源送出变压器热点温度概率密度模型,考虑新能源接入比例及其与风光荷相关性变化的影响,... 针对新能源出力波动性及谐波电流引起的电力变压器绕组温度升高问题,提出了新能源送出变压器热点温度修正方法。基于此,构建了基于三维Copula的新能源送出变压器热点温度概率密度模型,考虑新能源接入比例及其与风光荷相关性变化的影响,得到了新能源出力波动与热点温度的对应关系。引入谐波损耗因子计算谐波电流作用下变压器的损耗,分析了总谐波畸变率与负载率对热点温度的耦合影响。以风光火打捆送出系统为例,借助风光出力历史数据,计算了送出变压器热点温度并评估了热老化风险。结果表明,提出的修正模型能够应对不同新能源出力场景下的变压器热点温度计算。随着新能源接入比例、负荷相关性、总谐波畸变率与负载率的提升,热点温度超过极端情况的风险概率大大增加,故在高比例新能源并网系统中更需要关注变压器的温升问题。 展开更多
关键词 新能源 负荷相关性 变压器 谐波电流 热点温度 总谐波畸变率 热老化风险
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混合瓷绝缘子界面粘接机理及试验方法研究
11
作者 黄星宇 王羽 +5 位作者 武文华 梁进祥 周日文 刘辉 王学宗 刘嵘 《绝缘材料》 北大核心 2025年第9期40-45,共6页
针对新型盘形悬式混合瓷绝缘子生产过程中注射压力大、瓷件釉面光滑的问题,本文提出了采用偶联剂和表面改性剂相配合的方法,以实现高温硫化硅橡胶和釉层的可靠粘接。通过对混合瓷绝缘子和工厂复合化绝缘子棒状样品进行水煮老化前后的粘... 针对新型盘形悬式混合瓷绝缘子生产过程中注射压力大、瓷件釉面光滑的问题,本文提出了采用偶联剂和表面改性剂相配合的方法,以实现高温硫化硅橡胶和釉层的可靠粘接。通过对混合瓷绝缘子和工厂复合化绝缘子棒状样品进行水煮老化前后的粘接面机械强度试验和包覆层切离试验,验证试验方法的有效性。结果表明:粘接面机械强度试验的通用性有限,包覆层切离试验方法可较为实用地区分不同混合瓷绝缘子的瓷绝缘件和硅橡胶包覆层之间粘接性的优劣。 展开更多
关键词 混合瓷绝缘子 高温硫化硅橡胶 偶联剂 界面特性
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基于自适应电流补偿的VSG增强功率解耦控制策略研究
12
作者 李劲松 许新雨 +3 位作者 李国锋 陈超 王书征 刘健犇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期73-86,共14页
针对虚拟同步发电机(VSG)运行于中低压线路时产生功率耦合,导致变流器输出能力受限的问题。首先探究VSG功率耦合机理,得出其致因在于中低压情况的功角θ和阻抗角θzg不能满足理论假设条件,导致功率输出功率中存在耦合项。然后分析并改... 针对虚拟同步发电机(VSG)运行于中低压线路时产生功率耦合,导致变流器输出能力受限的问题。首先探究VSG功率耦合机理,得出其致因在于中低压情况的功角θ和阻抗角θzg不能满足理论假设条件,导致功率输出功率中存在耦合项。然后分析并改进虚拟电感(VI)控制缺陷,同时考虑功角扰动和电压变化,推导出所需功率补偿量大小对功率环路加以矫正,以消除系统发生扰动时VSG输出无功功率波动,最终提出基于自适应电流补偿(ACC)的VSG增强功率解耦策略,显著提高解耦程度,且进一步提升控制系统在非理想电网下的稳定性。最终在多种工况下进行仿真,证明所提方法可更好地应对功率耦合问题。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 虚拟电感 功率解耦 功角补偿 电压补偿
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基于谐波异常特征的配网电缆绝缘缺陷检测技术研究 被引量:2
13
作者 王安哲 赵健康 +2 位作者 王昱力 王格 夏荣 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期467-477,共11页
配网电缆因其复杂的运行环境和苛刻的停电检修要求,迫切需求准确有效的新型带电检测技术。为此以10 kV单芯电缆金属屏蔽层的感应电流作为研究对象,通过采用理论公式推导和建模仿真的方式,研究了感应电流中谐波畸变的演变规律、内含机理... 配网电缆因其复杂的运行环境和苛刻的停电检修要求,迫切需求准确有效的新型带电检测技术。为此以10 kV单芯电缆金属屏蔽层的感应电流作为研究对象,通过采用理论公式推导和建模仿真的方式,研究了感应电流中谐波畸变的演变规律、内含机理及其影响因素。仿真表明,绝缘缺陷位置的磁场畸变会引起金属屏蔽层中感应电流出现异常谐波分量,其成分为第3、5和7次谐波。进一步真型实验表明,谐波的主要成分与负荷电流、绝缘缺陷的类型以及绝缘材料的通流老化时间等因素相关,其中金属悬浮缺陷的3次谐波含量约为正常电缆的140.2%。最后,通过对实测谐波数据应用K-means聚类分析算法实现了配网电缆绝缘缺陷的有效分类。在导体电流为300 A时,水珠缺陷的识别率达84.09%,为实现绝缘缺陷及时预警和带电诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 电力电缆 谐波电流 磁场畸变 绝缘缺陷 聚类分析
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基于双波段红外成像的六氟化硫气体泄漏定量检测技术研究 被引量:3
14
作者 高克利 杨圆 +3 位作者 颜湘莲 季严松 高凯 王劭菁 《电网技术》 北大核心 2025年第1期167-176,共10页
红外热成像技术广泛应用于SF6气体泄漏检测,具有非接触、直观性强、响应快速等优点,然而传统红外成像式检漏仪无法进行气体泄漏量定量测量。为实现非接触式红外泄漏成像的定量检测,该研究提出了一种基于双波段红外成像的气体泄漏检测方... 红外热成像技术广泛应用于SF6气体泄漏检测,具有非接触、直观性强、响应快速等优点,然而传统红外成像式检漏仪无法进行气体泄漏量定量测量。为实现非接触式红外泄漏成像的定量检测,该研究提出了一种基于双波段红外成像的气体泄漏检测方法,利用改进ViBe算法进行泄漏气体云团的定位,通过气体吸收波段和非吸收波段间的双波段差分分析,量化给出SF6气体泄漏量。研究结果表明,差分检测能够较好地消除气体泄漏处背景辐射影响,检测结果与真值的决定系数达到0.8,误差均值为14.3%,能够实现对30ppm×m泄漏量的定量检测。相对于传统的SF6气体红外成像泄漏检测方法,双波段红外差分成像方法在进行泄漏位置检测的同时,实现了泄漏量的量化检测。 展开更多
关键词 红外成像 双波段 六氟化硫 气体泄漏 定量检测
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新环保绝缘气体应用于高压电气设备的研究进展 被引量:2
15
作者 颜湘莲 高克利 +3 位作者 王雯 黄印 王浩 姚尧 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
本文综述了国内外关于新环保绝缘气体的研究进展,重点围绕国际主流推广的全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体及其在电气设备中的应用,总结了C_(4)F_(7)N混合气体的间隙、沿面绝缘特性并提出了相关设备绝缘的设计依据,分析了其在不同工况下的... 本文综述了国内外关于新环保绝缘气体的研究进展,重点围绕国际主流推广的全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体及其在电气设备中的应用,总结了C_(4)F_(7)N混合气体的间隙、沿面绝缘特性并提出了相关设备绝缘的设计依据,分析了其在不同工况下的分解特性与气-固相容性评价指标,介绍了C_(4)F_(7)N及其混合气体灭弧性能的研究进展和系列环保设备的研发及应用情况,为当前阶段SF_(6)电气设备环保化升级提供理论参考。同时指出目前国内外仍在开展性能优异的新环保绝缘气体研发攻关,为绿色低碳电网建设提供技术支撑。 展开更多
关键词 新环保绝缘气体 高压电气设备 C_(4)F_(7)N环保气体 绝缘设计 气-固相容性评价
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基于聚焦激光的场致二次谐波效应电场测量及影响因素研究
16
作者 张延泽 陈小月 +3 位作者 罗钦一 詹皓予 秦鹏程 蓝磊 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1684-1695,共12页
鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台... 鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台,讨论了基频激光光功率与偏振方向、电场空间分布及作用区域长度、瑞利长度等因素对二次谐波强度的影响,并分析了温、湿度对二次谐波强度的影响规律。理论上,产生的二次谐波几乎不随湿度变化,但可能由于高湿空气对二次谐波的散射导致实测值随湿度增大而降低。在20~30℃范围内温度对二次谐波强度影响较小,理论值和实测值均随温度增加而略有增大,且实测值增幅大于理论值。 展开更多
关键词 电场测量 场致二次谐波效应 电极长度 瑞利长度 温度 湿度
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基于“两步浇注”的非线性电导材料涂覆方法及其性能评估 被引量:1
17
作者 邱宇杰 潘成 +3 位作者 潘子君 程加明 卓然 王邸博 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1070-1079,共10页
非线性电导材料表面涂覆具有优异的表面电荷抑制能力并能自适应地调控阻性电场,在直流气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)气-固绝缘结构设计领域广受关注,但目前通过浸渍、刷涂或者喷涂制备的涂层都存在表面光洁度低、均... 非线性电导材料表面涂覆具有优异的表面电荷抑制能力并能自适应地调控阻性电场,在直流气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)气-固绝缘结构设计领域广受关注,但目前通过浸渍、刷涂或者喷涂制备的涂层都存在表面光洁度低、均匀性差和重复性不好的问题,这将直接影响涂层对表面电荷的抑制效果。为此,提出了一种基于“两步浇注”的绝缘子表面涂层制备方法,基于此将非线性电导材料涂覆于锥形绝缘子表面。通过表面形貌测试、表面电荷积聚和直流沿面闪络实验将所提方法与浸渍法、刷涂法、喷涂法进行了对比。结果表明:“两步浇注”法所得涂层表面光滑均匀且无明显缺陷,表面粗糙度相比其他方法大幅下降且表面电荷抑制效果最佳。在–20 kV直流电压下,“两步浇注”涂层相比浸渍、刷涂、喷涂法可分别将正、负电荷积聚总量缩减62.7%、68.6%、77.9%与66.7%、20%、67.7%。在直流沿面闪络特性方面,“两步浇注”所得涂层的正、负极性特征沿面闪络电压相比浸渍、刷涂、喷涂法分别提升了2.7%、6.3%、20.7%与4.2%、4.7%、9.9%。进一步,结合试样表面粗糙度与表面陷阱分布的测试结果对上述实验现象进行了分析,认为不同涂覆方法下的试样表面粗糙度差异是造成表面电荷分布不同的主要原因,减小表面粗糙度会使试样的表面陷阱能级和密度也随之变小,从而加速电荷在涂层表面的消散过程。 展开更多
关键词 直流 表面涂覆 “两步浇注”法 表面电荷积聚 闪络
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基于生命周期评估框架的绝缘油碳足迹核算:方法与实践 被引量:1
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作者 廖正海 杨怀伟 +3 位作者 郑树海 赵军 干喆渊 张建功 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2610-2619,共10页
碳足迹核算是制定产品碳减排策略的关键工具。文中构建了基于生命周期评估框架的绝缘油产品碳足迹核算模型,通过算例比较了天然酯绝缘油与矿物绝缘油的碳排放规律。研究发现,燃烧处置下,天然酯绝缘油的全生命周期碳排放量为2874.90 kg C... 碳足迹核算是制定产品碳减排策略的关键工具。文中构建了基于生命周期评估框架的绝缘油产品碳足迹核算模型,通过算例比较了天然酯绝缘油与矿物绝缘油的碳排放规律。研究发现,燃烧处置下,天然酯绝缘油的全生命周期碳排放量为2874.90 kg CO_(2)e,得益于天然酯绝缘油原料作物的固碳作用,其原辅料投入阶段排放量为−1582.69 kg CO_(2)e,表现为碳吸收,矿物绝缘油的全生命周期碳排放量为3918.06 kg CO_(2)e。与燃烧处置方式相比,再生处置方式显著减少了绝缘油的全生命周期碳排放,天然酯绝缘油和矿物绝缘油碳减排了4085.47 kg CO_(2)e和3068.28 kg CO_(2)e,并使天然酯绝缘油展现出独特的净负碳排放特性,其全生命周期碳排放量低至−1210.57 kg CO_(2)e,这是因为绝缘油原材料固存的碳在燃烧后释放回大气,总碳排放为原料固存碳与资源投入碳之和,而再生处置则将原材料固存的碳绝大部分存储在再生绝缘油中,总碳排放为资源投入碳与原料固存碳之差,形成了碳结余。 展开更多
关键词 碳足迹核算 绝缘油 全生命周期 不确定度分析 敏感度分析
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考虑直流偏磁的磁控配电变压器声振耦合研究
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作者 杜志叶 陈智超 +2 位作者 陈晓国 占宇 李根 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期154-166,共13页
为分析干式磁控配电变压器(MCDT)特殊结构与直流偏磁对绕组受力、铁芯振动频率响应以及声场分布的影响,理论推导了绕组振动响应、铁芯磁致伸缩应力以及声振耦合方程,提出了干式磁控配电变压器正常运行状态下声振耦合响应有限元数值模型... 为分析干式磁控配电变压器(MCDT)特殊结构与直流偏磁对绕组受力、铁芯振动频率响应以及声场分布的影响,理论推导了绕组振动响应、铁芯磁致伸缩应力以及声振耦合方程,提出了干式磁控配电变压器正常运行状态下声振耦合响应有限元数值模型,定位试验测量得到的结果与数值计算结果具有较好的一致性,验证了数值模型的可行性.利用数值模型对干式磁控配电变压器调节无功的直流偏磁工况进行有限元计算,得到直流偏磁对磁致伸缩与声场分布的影响.研究结果表明,考虑直流偏磁运行工况下,绕组总体呈现向内收缩趋势,铁芯以50 Hz等大量奇次谐波频率进行振动,随直流偏磁的增加,噪声场逐渐增强. 展开更多
关键词 电磁力 干式磁控配电变压器 直流偏磁 振动噪声 磁致伸缩
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缩比套管芯体及环氧玻璃筒表面电荷演化特性
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作者 周远翔 杜世玮 +3 位作者 白正 戚国庆 谢雄杰 刘泰蔚 《高电压技术》 北大核心 2025年第9期4674-4685,共12页
电容芯子-SF_(6)复合绝缘套管广泛应用于特高压工程,在直流强法向分量的电场中,套管多层绝缘界面易积聚表面电荷,畸变附近的电场,成为闪络事故诱因,威胁套管的安全可靠运行。该文设计了环氧芯体-气体套管试验模型,搭建测量套管模型表面... 电容芯子-SF_(6)复合绝缘套管广泛应用于特高压工程,在直流强法向分量的电场中,套管多层绝缘界面易积聚表面电荷,畸变附近的电场,成为闪络事故诱因,威胁套管的安全可靠运行。该文设计了环氧芯体-气体套管试验模型,搭建测量套管模型表面电位试验平台,测试套管模型的电容芯体表面和环氧玻璃筒内壁在不同电压和极化时间下的表面电位分布,在此基础上对表面电位数据进行时间尺度对齐和去噪处理,通过反演算法得到表面电荷分布。结果表明:套管电容芯体表面主要为负电荷,固体侧传导是电荷积聚的主要来源,由于材料的不均匀,零散的块状正极性电荷在表面积聚。环氧玻璃筒内壁表面存在螺旋状正负电荷积聚,伴随气体电离形成的电荷斑,造成局部的电场集中和绝缘薄弱点。芯体末端的负电荷和环氧玻璃筒的正电荷会增加气体绝缘压力,产生径向电场畸变。本文可为实际真型套管运行中可能存在的安全隐患提供了试验依据和理论基础。 展开更多
关键词 穿墙套管 缩比套管 表面电荷 反演算法 积聚
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