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不同频段下IGBT自组装非线性绝缘材料介电性能的温度依赖性
1
作者 姚欢民 穆海宝 +3 位作者 李鹤 李元 李文栋 张大宁 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期322-335,共14页
为探讨利用介电泳原理构筑的非线性复合绝缘材料在IGBT局部电场优化中的应用。针对IGBT宽频率和温度范围的工作需求,深入研究了复合材料在不同频段下介电性能的温度依赖性。首先,选取碳化硅晶须(SiCw)作为非线性电导填料,在5种不同辅助... 为探讨利用介电泳原理构筑的非线性复合绝缘材料在IGBT局部电场优化中的应用。针对IGBT宽频率和温度范围的工作需求,深入研究了复合材料在不同频段下介电性能的温度依赖性。首先,选取碳化硅晶须(SiCw)作为非线性电导填料,在5种不同辅助场强下制备了复合绝缘材料。在此基础上,通过X射线衍射定量表征了填料在基体中的取向程度。进一步研究了S1(100 Hz<f<5000 Hz)、S2(0.01 Hz<f<100 Hz)、S3(0.001 Hz<f<0.01 Hz)3种频段下温度对复合材料介电性能的影响规律。结果表明:随温度升高,S1频段偶极子极化损耗均不断增大,S2频段界面极化损耗则逐渐减小,S3频段电导损耗呈现先增大后减小的趋势。上述现象在宏观角度上均符合Debye模型的温度依赖性,微观层面则与双势阱弛豫模型中电荷越障概率及跳跃电导模型中载流子浓度变化特性相关。最终,通过有限元仿真证实了这种复合绝缘材料在抑制IGBT局部场强畸变方面的有效性,其能显著降低场强的瞬态值和稳态值,分别达到38.5%和90.2%的降幅。该研究结果为复合材料在IGBT不同工作频段的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 IGBT 介电泳 不同频段 不同温度 介电性能
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直线变压器驱动源模块中自放电气体火花开关绝缘恢复的研究
2
作者 文振明 王志国 +3 位作者 吕明辉 姜晓峰 范思源 邱爱慈 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期686-697,共12页
直线变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)模块中的气体开关在充电过程中发生自放电后,会通过充电隔离电阻与其余支路的储能电容构成放电回路,这使得开关气体间隙的绝缘无法立即恢复,影响整个LTD模块的充电可靠性和一致性。为... 直线变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)模块中的气体开关在充电过程中发生自放电后,会通过充电隔离电阻与其余支路的储能电容构成放电回路,这使得开关气体间隙的绝缘无法立即恢复,影响整个LTD模块的充电可靠性和一致性。为此首先基于单级LTD模块的电路仿真模型分析了自放电开关中的电流特性,自放电开关在本支路放电完毕后还存在数安培过阻尼衰减形式的泄漏电流。然后搭建了1个等价性实验平台以探究存在电阻-电容(R-C)放电续流时气体开关的绝缘恢复特性。分别研究了储能电容充电电压、开关运行气压以及开关间隙数量对续流持续时间以及续流截止阈值的影响。实验结果表明,续流的存在使得气体开关绝缘恢复所需时间延长了几十毫秒。随着开关运行气压的上升,续流持续时间略有增加,续流截止阈值有所减小。其余2个因素基本不影响续流特性,大多数情况下续流的截止阈值为0.4~0.6 A。不同大小隔离电阻下自放电开关泄漏电流持续时间存在最大值,综合考虑隔离能力和对模块充电一致性的影响,推荐隔离电阻的取值为50~100 kΩ。 展开更多
关键词 直线变压器驱动源 气体开关 自放电 泄漏电流 绝缘恢复 充电隔离电阻
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基于动态受阻脲键的可修复硅橡胶绝缘材料制备与性能研究
3
作者 王大为 尚英强 +4 位作者 刘青 郑天宇 徐毅明 吕泽鹏 张磊 《绝缘材料》 北大核心 2025年第5期22-29,共8页
为实现硅橡胶绝缘材料的可修复性和再加工性,可向其结构网络中引入可修复性基团以延长材料使用寿命,减少电力系统运行安全隐患。本文使用硅烷偶联剂在硅橡胶主链上接入氨基,并利用异氰酸酯与受阻胺的可逆反应向硅橡胶网络中引入动态受... 为实现硅橡胶绝缘材料的可修复性和再加工性,可向其结构网络中引入可修复性基团以延长材料使用寿命,减少电力系统运行安全隐患。本文使用硅烷偶联剂在硅橡胶主链上接入氨基,并利用异氰酸酯与受阻胺的可逆反应向硅橡胶网络中引入动态受阻脲键,制备得到一种具有可修复性的硅橡胶材料,然后研究硅橡胶的力学性能、电气性能、可修复性能以及可再加工性能。结果表明:含动态受阻脲键的硅橡胶绝缘性能达到应用标准;在一定温度和压力下,硅橡胶样品可以修复机械损伤和电击穿损伤,且修复效率较高;通过切块-热压工序可以将样品进行再加工,再加工后的样品仍可以保留一定的力学性能和电气绝缘性能。 展开更多
关键词 硅橡胶 动态受阻脲键 可修复
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电缆终端应力锥材料和绝缘带材与聚异丁烯的相容性研究
4
作者 巩智利 张晓晶 +1 位作者 吕玉春 宋浩永 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期113-120,共8页
电缆终端结构材料与绝缘油的相容性对于电缆的安全稳定运行具有重要影响。本文通过分析电缆终端应力锥材料硅橡胶、乙丙绝缘自粘带和卤化丁基+乙丙防水绝缘带在相容性试验前后的形貌、溶胀性能和力学性能变化以及聚异丁烯在相容性试验... 电缆终端结构材料与绝缘油的相容性对于电缆的安全稳定运行具有重要影响。本文通过分析电缆终端应力锥材料硅橡胶、乙丙绝缘自粘带和卤化丁基+乙丙防水绝缘带在相容性试验前后的形貌、溶胀性能和力学性能变化以及聚异丁烯在相容性试验前后的理化性能和介电性能变化,并结合衰减全反射傅里叶变换红外光谱和热重分析等手段,研究了电缆终端材料与聚异丁烯的相容性。结果表明:应力锥材料硅橡胶与聚异丁烯的相容性良好,乙丙绝缘自粘带和卤化丁基+乙丙防水绝缘带与聚异丁烯的相容性不佳,浸渍绝缘带材的聚异丁烯的理化性能和介电性能在相容性试验后也发生了劣化。 展开更多
关键词 相容性 电缆终端 硅橡胶 绝缘带材 聚异丁烯
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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：3
5
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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基于EWT-WOA-ELM的电气线路发光连接诊断方法
6
作者 吕亮 杨鹏涛 +2 位作者 朱恺 徐阳 汲胜昌 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第10期1547-1559,共13页
接触不良是低压线路中常见的火灾诱因,接触不良达到一定高温后会引发电气线路发生发光连接故障,具有极大的火灾隐患。为了对电气线路发光连接故障进行诊断,提出了基于经验小波变换(EWT)的时频域特征提取方法,并基于融合特征集,使用鲸鱼... 接触不良是低压线路中常见的火灾诱因,接触不良达到一定高温后会引发电气线路发生发光连接故障,具有极大的火灾隐患。为了对电气线路发光连接故障进行诊断,提出了基于经验小波变换(EWT)的时频域特征提取方法,并基于融合特征集,使用鲸鱼优化算法(WOA)获取了极限学习机(ELM)的最优输入权值和隐含阈值,并提出了基于EWT-WOA-ELM的神经网络模型。结果表明:模型的最优隐含层神经元个数为18,本模型交叉验证平均准确率和平均交叉熵损失分别为96%和0.6239,实现了不同工况下对正常状态、发光连接阶段前期和末期的故障诊断。采取不同试验室的数据使用本模型进行验证,发现模型识别状态与实际状态一致。 展开更多
关键词 发光连接 故障诊断 机器学习 极限学习机
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基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法 被引量：2
7
作者 刘丰硕 汲胜昌 +1 位作者 党永亮 祝令瑜 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期956-966,共11页
中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法... 中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法。根据中频变压器绝缘结构特点给出优化总体流程,并提出使用基于非支配排序和参考向量的遗传算法C-MOEA/D对绝缘结构参数优化。针对优化过程中存在的难题,首先构建了中频变压器二维电场分析参数化模型,以三维模型为基准,分析对比了其计算精度;其次通过拉丁超立方采样和基于方差的灵敏度分析方法确定影响最大场强的关键结构参数,固定灵敏度低的结构参数实现参数化模型决策变量降维;随后,根据中频变压器隔离电压波形搭建绝缘材料击穿场强测试平台,确定其常用绝缘材料的击穿场强并给出绝缘约束条件。最后以最大场强和体积为目标,对一台25 kV中频变压器的11个绝缘结构参数进行优化设计应用。优化结果表明:与原设计相比,最大场强下降19.6%,体积减小23.9%。 展开更多
关键词 中频变压器 遗传算法 灵敏度分析 绝缘结构优化 参数化模型 降维
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特高压盆式绝缘子水压试验与中心嵌件结构优化 被引量：1
8
作者 朱思佳 张语桐 +3 位作者 闫爽 张鹏飞 刘鹏 彭宗仁 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2506-2515,共10页
中心嵌件结构是影响特高压盆式绝缘子力学性能的关键,合理的结构优化设计可有效提升绝缘子水压破坏值和设计裕度,保障绝缘子安全稳定运行。为此,建立了盆式绝缘子的电场、应力场分布仿真计算模型,对比了不同中心嵌件结构型式方案;在此... 中心嵌件结构是影响特高压盆式绝缘子力学性能的关键,合理的结构优化设计可有效提升绝缘子水压破坏值和设计裕度,保障绝缘子安全稳定运行。为此,建立了盆式绝缘子的电场、应力场分布仿真计算模型,对比了不同中心嵌件结构型式方案;在此基础上进行优选,探究了中心嵌件应力释放槽和倒角过渡线典型结构参数对界面应力的影响,得出了中心嵌件的优化结构和绝缘子水压破坏机制,开展了试验验证。结果表明,凸起金属部分可以降低三结合区的应力分布。此外,靠近界面、深度增加的应力释放槽配合适当的加工宽度可以降低三结合点应力值,在界面端部用倒角过渡可以消除三结合点应力最大的现象。优化后绝缘子三结合点应力值可降低92.94%,界面应力最大值降低83.22%,绝缘子耐受4.5 MPa水压后仍可通过电气性能试验,验证了优化设计的有效性和可行性。研究结果可为盆式绝缘子的结构设计和优化调控提供参考。 展开更多
关键词 盆式绝缘子 中心嵌件 水压试验 应力分布 结构优化
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基于多物理场耦合的冬季电缆加热保温计算分析与实验研究
9
作者 李华春 李俊树 +5 位作者 马震 刘磊 康晓伟 刘畅 朱占巍 李华强 《高压电器》 北大核心 2025年第6期164-171,共8页
电缆在低温环境下,其绝缘材料如交联聚乙烯、橡胶等材料的脆性增加,在敷设过程中受到外力更易出现开裂,威胁电缆安全运行。文中基于一款成盘电缆加热保温拖车,建立了电缆低温环境降温模型与拖车加热保温模型,对保温拖车在不同工况下的... 电缆在低温环境下,其绝缘材料如交联聚乙烯、橡胶等材料的脆性增加,在敷设过程中受到外力更易出现开裂,威胁电缆安全运行。文中基于一款成盘电缆加热保温拖车,建立了电缆低温环境降温模型与拖车加热保温模型,对保温拖车在不同工况下的保温效果进行计算分析,并对电缆升降温过程实验验证。结果表明:为满足敷设标准要求,电缆在出车前温度应不低于20℃;针对电缆升降温过程的仿真计算与实验验证结果与温度变化趋势一致,证明仿真模型与结果的准确性;保温拖车行车和驻车不同加热模式均能对成盘电缆起到良好的保温效果。加热保温拖车相较于传统成盘电缆加热保温措施具有更好的保温效果和更高的灵活性,降低了电缆冬季敷设成本,为电缆冬季敷设加热保温措施发展提供新的方向。 展开更多
关键词 电缆敷设 低温环境 电缆加热 多物理场耦合 温度分布
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新型SF_(6)替代气体全氟甲基乙烯基醚的绝缘性能研究
10
作者 张博雅 唐念 +7 位作者 孙东伟 姚雨阳 吕剑 曾纪珺 赵波 马义丁 李兴文 高文强 《高压电器》 北大核心 2025年第2期165-170,共6页
高压电力设备中大量使用的六氟化硫(SF_(6))气体具有极强的温室效应,在“双碳”目标驱动下,研究新型环保SF_(6)替代气体是目前电力行业的紧迫任务。首先通过高通量虚拟筛选出170个潜在的SF_(6)替代气体,建立了由19个化合物组成的潜在绝... 高压电力设备中大量使用的六氟化硫(SF_(6))气体具有极强的温室效应,在“双碳”目标驱动下,研究新型环保SF_(6)替代气体是目前电力行业的紧迫任务。首先通过高通量虚拟筛选出170个潜在的SF_(6)替代气体,建立了由19个化合物组成的潜在绝缘替代气体库,发现全氟甲基乙烯基醚(CF_(3)OCF=CF_(2))气体综合性能良好,绝缘强度较高,沸点约为-22℃,GWP小于1。接着重点针对CF_(3)OCF=CF_(2)气体的绝缘性能,开展了脉冲汤逊实验及雷电冲击击穿实验。实验结果表明,CF_(3)OCF=CF_(2)气体相对SF_(6)的绝缘强度大概为0.96~1.02。因此,从CF_(3)OCF=CF_(2)气体绝缘性能的角度来看,具有替代SF_(6)的潜力,验证了虚拟筛选方法的可行性。文中工作有力推动了新型环保绝缘气体的理论探索和创新发展。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 高通量虚拟筛选 CF_(3)OCF=CF_(2)气体 脉冲汤逊实验 雷电冲击 绝缘强度
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阳极氧化对铝-环氧界面电气和力学性能的影响
11
作者 朱思佳 刘鹏 +3 位作者 周瑞彤 庞曦 王青于 彭宗仁 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期55-63,共9页
为研究阳极氧化技术在提高环氧树脂与铝电极界面性能中的应用,本文对铝合金进行不同时间的电解,在铝基底表面形成阳极氧化膜。对阳极氧化膜的形貌、成分、结构和电气性能进行了表征,并分析了阳极氧化膜对环氧树脂和铝界面粘接、介电性... 为研究阳极氧化技术在提高环氧树脂与铝电极界面性能中的应用,本文对铝合金进行不同时间的电解,在铝基底表面形成阳极氧化膜。对阳极氧化膜的形貌、成分、结构和电气性能进行了表征,并分析了阳极氧化膜对环氧树脂和铝界面粘接、介电性能的影响。结果表明:阳极氧化后,可形成具有纳米多孔结构的非晶态氧化膜。随着电解时间的增加,氧化膜厚度呈线性增加,但同时其内部缺陷增加,体积电阻率和电气强度降低。阳极氧化膜表现出较高的介电常数和介质损耗因数,并且在25~125℃下保持稳定。得益于阳极氧化膜的纳米多孔结构和极性键,阳极氧化后铝基板与环氧树脂的粘接剪切强度从6.76 MPa提升至10.89 MPa,粘接拉伸强度从6.89 MPa提升至9.78 MPa;冲击强度从66.21 kJ/m^(2)提升至76.42 kJ/m^(2);弯曲强度从147.65 MPa提升至180.50 MPa。阳极氧化膜提高了铝-环氧体系的电气强度,界面极化使铝-阳极氧化膜-环氧复合结构的介电常数和介质损耗因数略高于铝-环氧结构。在高压直流电场中,空间电荷主要积聚在电极和介质的界面上,阳极氧化膜可以抑制电荷注入到介质中。因此,阳极氧化作为一种有效的界面改性方法,可提升铝电极和环氧树脂的力学性能和电气性能。 展开更多
关键词 铝电极 环氧树脂 阳极氧化 固-固界面 空间电荷
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基于中压混合器件的ANPC母排绝缘与寄生参数优化设计
12
作者 赵一平 董晓博 +3 位作者 靳浩源 王淦 王来利 张虹 《电力工程技术》 北大核心 2025年第4期52-61,共10页
母排作为电力电子变换器中的关键功率传输部件,承担着连接功率器件、电容及端子的重要功能。为降低寄生参数与器件应力,换流回路须通过母排连接。文中以15 kV碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC metal oxide semiconductor field e... 母排作为电力电子变换器中的关键功率传输部件,承担着连接功率器件、电容及端子的重要功能。为降低寄生参数与器件应力,换流回路须通过母排连接。文中以15 kV碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC metal oxide semiconductor field effect transistor,SiC MOSFET)与串联硅基绝缘栅双极晶体管(Si insulate-gate bipolar transistor,Si IGBT)组成的有源中点钳位型(active neutral-point clamped,ANPC)变换器拓扑为核心研究对象,针对母排的器件布局、叠层顺序及端子位置等关键要素展开优化设计。基于有限元仿真软件,建立母排的有限元仿真模型,通过参数化分析优化铜层间距与叠层结构,提出适用于高压印制电路板(printed circuit board,PCB)母排的绝缘优化策略。仿真及实验结果表明,优化母排设计可有效改善系统寄生参数分布,文中验证了其在高压应用场景下的电场分布。与传统设计方案相比,优化后的母排结构在关键节点绝缘性能与整体可靠性方面具有显著优势。 展开更多
关键词 中压变换器 叠层母排 有限元仿真 寄生参数 绝缘 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)
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500 kV国产天然酯变压器绝缘与温升仿真计算及试验验证
13
作者 唐桢馥 宋浩永 +4 位作者 尹可盈 王远 胡伟 黄青丹 徐阳 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期19-27,共9页
为了验证国产天然酯在500 kV变压器中应用的可行性,本文针对一台334 MVA/500 kV单相自耦型国产天然酯变压器,对其在雷电冲击下的电场与温升特性开展仿真计算与试验验证。电场仿真计算结果表明,天然酯变压器的电场分布更加均匀,变压器在... 为了验证国产天然酯在500 kV变压器中应用的可行性,本文针对一台334 MVA/500 kV单相自耦型国产天然酯变压器,对其在雷电冲击下的电场与温升特性开展仿真计算与试验验证。电场仿真计算结果表明,天然酯变压器的电场分布更加均匀,变压器在负极性雷电冲击下的绝缘裕度为1.27,相较矿物绝缘油的1.49有所下降,但仍满足要求;该变压器可顺利通过各项绝缘例行试验。在热性能方面,该变压器的热点位于中压绕组从上到下第4饼区域,热点温升仿真计算结果为75.2 K;温升试验外推热点温升为66.1 K,计算值和试验值均未超过温升限值。同时在通过温升试验确定热点温度时应考虑适当增大热点因子的取值,以反映天然酯变压器与矿物油变压器散热性能的差异。本研究首次验证了国产天然酯绝缘液用于500 kV超高压变压器的可行性,为国产环保绝缘材料在超高压电力设备中的应用推广提供了重要参考。 展开更多
关键词 天然酯 超高压变压器 绝缘裕度 温升
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变压器绝缘缺陷放电发展特性及检测方法研究现状及展望 被引量：8
14
作者 汲胜昌 赵德华 +3 位作者 贾云飞 丘子诚 罗迅 李斯盟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4297-4314,共18页
变压器爆燃事故的发生大多源于其内部绝缘缺陷的局部放电,并逐渐发展至火花放电和电弧放电,造成巨大的经济损失。研究内部放电信号特征及其快速检测方法对保障电力变压器安全可靠运行具有重要意义。国内外学者围绕变压器内部绝缘缺陷放... 变压器爆燃事故的发生大多源于其内部绝缘缺陷的局部放电,并逐渐发展至火花放电和电弧放电,造成巨大的经济损失。研究内部放电信号特征及其快速检测方法对保障电力变压器安全可靠运行具有重要意义。国内外学者围绕变压器内部绝缘缺陷放电特性及检测方法开展了大量研究工作。为此从局部放电、火花放电和电弧放电3个阶段综述了相关研究成果,对不同放电发展阶段的脉冲电流、电磁波、声、光以及化学产物等理化特性进行了总结分析,同时概述了基于不同信号的检测方法和对检测设备的要求,并对比了不同检测方法的优缺点,最后提出了对于变压器绝缘缺陷放电发展检测的研究展望。该文对进一步深入研究油中放电信号特征提取、快速检测以及变压器主动保护技术具有指导意义。 展开更多
关键词 变压器 放电阶段 信号特性 检测方法 快速检测
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多任务元学习网络的气体绝缘组合电器局部放电同时诊断与定位 被引量：3
15
作者 王艳新 闫静 +2 位作者 耿英三 刘志远 王建华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期105-115,共11页
针对气体绝缘组合电器(GIS)局部放电诊断和定位作为两个独立的任务来完成而忽略了两个任务间的联系、且难以部署和泛化到现场小样本场景下的问题,提出了多任务元学习网络以同时实现现场小样本场景下的GIS局部放电诊断与定位。首先,为了... 针对气体绝缘组合电器(GIS)局部放电诊断和定位作为两个独立的任务来完成而忽略了两个任务间的联系、且难以部署和泛化到现场小样本场景下的问题,提出了多任务元学习网络以同时实现现场小样本场景下的GIS局部放电诊断与定位。首先,为了充分挖掘两个任务间的关联关系并保留每一任务的差异特征,构建了多任务网络,在特定任务层引入注意力机制,为每个任务从浅到深选择重要特征,保证每一任务特征差异化提取的质量。其次,为了将所开发的多任务网络部署应用到现场小样本场景下,采用元训练的方法对模型进行训练。再次,在元测试阶段使用目标任务的少量数据进行微调,实现了小样本下GIS局部放电诊断和定位。最后,在现场样本上对模型性能进行了验证。实验结果表明,提出的多任务元学习网络在GIS局部放电诊断上的准确率达到94.53%,定位平均误差和均方根误差分别为10.78 cm和12.97 cm,与单任务网络和其他模型相比性能提升明显,为GIS局部放电诊断和定位提供了新颖的解决思路。 展开更多
关键词 局部放电 诊断 定位 多任务网络 元学习
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高压电缆缓冲层烧蚀缺陷超声检测实验 被引量：9
16
作者 高建 张浩然 +1 位作者 张可 李建英 《电力工程技术》 北大核心 2024年第1期174-180,共7页
高压电缆缓冲层烧蚀故障是近年来频发的电缆故障类型,而目前的烧蚀缺陷检测手段难以满足存量电缆的检测需求。为此,文中首次研究基于铝护套内表面粗糙度的高压电缆缓冲层烧蚀缺陷的超声检测方法。首先,开展潮湿条件下的缓冲层烧蚀模拟实... 高压电缆缓冲层烧蚀故障是近年来频发的电缆故障类型,而目前的烧蚀缺陷检测手段难以满足存量电缆的检测需求。为此,文中首次研究基于铝护套内表面粗糙度的高压电缆缓冲层烧蚀缺陷的超声检测方法。首先,开展潮湿条件下的缓冲层烧蚀模拟实验,并对烧蚀后的铝片进行激光共聚焦显微镜测试以及电化学阻抗谱分析,发现随着烧蚀时间的增加,铝片的表面粗糙度逐渐增大,同时铝片表面的腐蚀程度逐渐加深,对应的缓冲层烧蚀缺陷逐渐加重,表明铝片的表面粗糙度与潮湿条件下缓冲层的烧蚀程度存在关联。其次,对烧蚀后的铝片开展超声检测实验,并通过相邻超声回波信号的幅值比推算出铝片腐蚀面的粗糙度,与实验测得的粗糙度具有相同的变化趋势。文中结果表明超声检测可用于检测缓冲层烧蚀缺陷的严重程度,为高压电缆缓冲层烧蚀缺陷超声检测方法的应用奠定了研究基础。 展开更多
关键词 高压电缆 缓冲层烧蚀 超声检测 电化学腐蚀 粗糙度 反射系数
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极端环境温度对硅橡胶材料性能的影响研究进展 被引量：6
17
作者 苗哲 贾春 +1 位作者 吴超 王霞 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第9期15-25,共11页
硅橡胶材料具有优异的机电性能以及出色的耐高低温性能,在电气绝缘领域具有广泛运用。本文综述了低温、高温对硅橡胶(SR)材料力学性能、电气性能的影响,同时介绍了硅橡胶在低温下的结晶行为以及提高硅橡胶材料热稳定性的方法,最后对硅... 硅橡胶材料具有优异的机电性能以及出色的耐高低温性能,在电气绝缘领域具有广泛运用。本文综述了低温、高温对硅橡胶(SR)材料力学性能、电气性能的影响,同时介绍了硅橡胶在低温下的结晶行为以及提高硅橡胶材料热稳定性的方法,最后对硅橡胶材料的未来发展应用趋势进行了展望。 展开更多
关键词 硅橡胶 低温 高温 机电性能 结晶 热稳定性
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界面湿放电下护套ATH填料析出对绝缘子芯棒酥朽老化的影响 被引量：5
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作者 彭雅楠 李文栋 +3 位作者 曾世胤 张宇程 邓禹 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1673-1683,共11页
复合绝缘子中玻璃钢芯棒的酥朽老化现象频繁出现,严重影响了输电线路可靠性。然而,酥朽老化与界面放电的关系尚无明确证据,界面放电下护套粉化对老化的影响仍不明确。文中以内击穿故障而退运绝缘子为参考,搭建了基于界面湿放电的人工加... 复合绝缘子中玻璃钢芯棒的酥朽老化现象频繁出现,严重影响了输电线路可靠性。然而,酥朽老化与界面放电的关系尚无明确证据,界面放电下护套粉化对老化的影响仍不明确。文中以内击穿故障而退运绝缘子为参考,搭建了基于界面湿放电的人工加速老化平台,还原了绝缘子的界面放电和芯棒酥朽老化的发生和发展,并模拟了护套ATH填料析出对于酥朽过程的影响。实验在高湿环境下通过界面放电提供酸性和高温条件,在1000 h的老化过程中,对芯棒样品的微观结构、物理化学性质和泄漏电流进行表征。实验结果表明,多因素环境下的复合绝缘子界面放电会引发芯棒中环氧树脂的分解,最终导致玻璃纤维暴露、断裂,形成酥朽老化。同时,由于界面放电导致的护套ATH填料析出行为虽然会加剧芯棒表面老化;但在长期老化过程中,ATH填料可以部分减缓酥朽老化的深入。硅橡胶护套的耐漏电起痕能力对于减缓芯棒酥朽依然有正向效果,使复合绝缘子拥有一定的自修复性。该研究提供了界面放电引发酥朽老化的实验室基础,有助于监测和理解芯棒老化的发展过程和机理,同时从预防和减缓酥朽老化的角度为护套填料配方提供参考。 展开更多
关键词 复合绝缘子 人工加速老化 芯棒酥朽 界面湿放电 护套填料析出
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三元复合聚丙烯电介质材料性能调控研究进展 被引量：4
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作者 程璐 刘宏博 +3 位作者 刘标 迟晓红 刘文凤 李盛涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2332-2343,共12页
当前快速增长的能源需求要求电力设备具有更高运行电压、更大容量、更小体积,因此要求聚丙烯等介质材料实现电学、机械和热学等多种性能的协同提升的同时,兼顾加工性、环保性、经济性等优势。针对聚丙烯单一性能提升方面的研究取得了显... 当前快速增长的能源需求要求电力设备具有更高运行电压、更大容量、更小体积,因此要求聚丙烯等介质材料实现电学、机械和热学等多种性能的协同提升的同时,兼顾加工性、环保性、经济性等优势。针对聚丙烯单一性能提升方面的研究取得了显著成效,而多性能协同提升成为了近年来的研究重点和难点,其中将共混改性和纳米复合改性两种方法结合,构筑三元复合聚丙烯的性能调控思路具有突出优势。文中基于电缆绝缘和电容器薄膜两个典型的聚丙烯应用场景,对“聚丙烯/有机物/纳米粒子”三元复合聚丙烯的研究进展进行了总结梳理,进一步阐明了三元复合聚丙烯绝缘性能与机械性能协同提升的机理,建立了三元复合聚丙烯储能密度与介电损耗平衡调控的演化模型,最后对三元复合聚丙烯未来的发展提出了展望。 展开更多
关键词 聚丙烯 电介质 纳米复合 电缆 电容器
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考虑温度梯度的高压直流GIL盆式绝缘子空间电荷仿真 被引量：4
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作者 庞曦 许天蕾 +3 位作者 刘鹏 魏鼎欣 谢宗良 彭宗仁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1014-1024,共11页
在直流电压和温度梯度作用下,直流气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)中盆式绝缘子内部易积聚空间电荷,引起局部电场畸变。因此,研究直流电压下盆式绝缘子内空间电荷积聚特性,对提高直流GIL的绝缘性能具有重要意义... 在直流电压和温度梯度作用下,直流气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)中盆式绝缘子内部易积聚空间电荷,引起局部电场畸变。因此,研究直流电压下盆式绝缘子内空间电荷积聚特性,对提高直流GIL的绝缘性能具有重要意义。以直流GIL盆式绝缘子为研究对象,基于2维双极性载流子模型,建立了电-热-流-电荷多物理场耦合模型,研究了不同温度分布、不同电压等级和不同极性电压下盆式绝缘子内空间电荷分布特性和电场分布规律。仿真结果表明:仿真模型能够有效地模拟盆式绝缘子内空间电荷和电场分布,在盆式绝缘子工作条件下,空间电荷主要积聚在金属与绝缘材料界面处,最大电荷密度为156.59 mC/m^(3),在一定程度上造成设备内部电场畸变。绝缘子在复杂工况下的空间电荷仿真可以解决电力设备难以直接测量空间电荷分布的难题,研究方法和结果可为直流GIL的绝缘优化设计和可靠运行提供理论支撑。 展开更多
关键词 空间电荷 盆式绝缘子 直流GIL 电场分布 环氧复合材料
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