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高压直流GIS中绝缘子的表面电荷积聚的研究 被引量：75
1
作者 汪沨 方志 邱毓昌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期105-109,共5页
研究绝缘子表面电荷积聚及其抑制措施,是开发用于直流输电的气体绝缘开关装置(GIS)的一项关键技术。文中设计了一种性能优良的新型电容探头,研究了外施直流电压极性、幅值和作用时间对表面电荷积聚的影响。研究表明,当外施电压的幅值和... 研究绝缘子表面电荷积聚及其抑制措施,是开发用于直流输电的气体绝缘开关装置(GIS)的一项关键技术。文中设计了一种性能优良的新型电容探头,研究了外施直流电压极性、幅值和作用时间对表面电荷积聚的影响。研究表明,当外施电压的幅值和作用时间增加时,绝缘子表面电荷密度的平均值增加,绝缘子表面电荷分布则与外施电压的极性密切相关。文中还对绝缘子表面电荷积聚的抑制措施进行了分析、讨论。 展开更多
关键词 绝缘子 高压直流 表面电荷 气体绝缘开关装置 直流输电 电压 幅值 研究 新型 极性
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直流GIL中固-气界面电荷特性研究综述Ⅰ:测量技术及积聚机理 被引量：39
2
作者 张博雅 张贵新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期4649-4662,共14页
气体绝缘输电线路(GIL)是一种先进的输电方式,可满足特殊环境下的输电需求。然而,在直流电压下,GIL绝缘子表面存在显著的电荷积聚现象,极易引发沿面闪络,严重制约了GIL在直流工程中的应用。因此,开展直流GIL中固-气界面电荷特性的研究... 气体绝缘输电线路(GIL)是一种先进的输电方式,可满足特殊环境下的输电需求。然而,在直流电压下,GIL绝缘子表面存在显著的电荷积聚现象,极易引发沿面闪络,严重制约了GIL在直流工程中的应用。因此,开展直流GIL中固-气界面电荷特性的研究具有重要意义。在此背景下,本系列文章综述了多年来国内外有关直流GIL中固-气界面电荷特性的主要研究成果。本文综述Ⅰ首先总结了目前测量表面电荷的三种主要方法,介绍了基于数字图像处理技术的电荷反演算法;其次,从早期研究基础和目前研究现状两方面重点分析固-气界面电荷的积聚机理和仿真模型,并提出电荷积聚可能存在的两种模式:"基本"模式和"电荷斑"模式;最后,从固-气界面电荷的测量技术、仿真模型和机理研究三方面对未来工作给出了相关建议。 展开更多
关键词 直流 气体绝缘输电线路 表面电荷 电荷积聚 综述
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SF_6/N_2混合气体中沿面放电实验研究的现状与进展 被引量：24
3
作者 邓军波 薛建议 +3 位作者 张冠军 韩彦华 蒲路 熊田亚纪子 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1190-1198,共9页
由于SF6的强温室效应,其在GIS中的使用受到越来越大的阻力,为了减少SF6气体用量,采用SF6/N2混合气体是一种可行的替代方法。沿面绝缘是GIS中最为薄弱的环节,对SF6/N2混合气体中沿面放电的研究现状进行了综述。研究表明电荷在绝缘表面的... 由于SF6的强温室效应,其在GIS中的使用受到越来越大的阻力,为了减少SF6气体用量,采用SF6/N2混合气体是一种可行的替代方法。沿面绝缘是GIS中最为薄弱的环节,对SF6/N2混合气体中沿面放电的研究现状进行了综述。研究表明电荷在绝缘表面的积聚会很大程度畸变电场,从而造成沿面闪络电压下降,SF6/N2混合气体中存在着流注与先导放电,基于数值仿真的流注放电发展过程并不能完全反映SF6/N2混合气体中放电发展的全过程,流注到先导放电的转化机理的得出需要在仿真与实测结果的相互验证后得出。 展开更多
关键词 混合气体 流注放电 沿面闪络 电荷积聚 表面电荷分布 电位分布 静电探头
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直流电压下油、纸绝缘结构不连续界面空间电荷积聚特性 被引量：22
4
作者 吴昊 李成榕 +3 位作者 齐波 赵林杰 吕金壮 孙夏青 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1419-1425,共7页
在直流电压下,油、纸界面空间电荷的积聚会导致空间电场畸变,对直流输电设备的绝缘设计和运行有重要影响。为研究该问题,利用纸板覆盖上、下电极的油纸复合绝缘模型,研究了在不同极性直流电压下,油、纸界面空间电荷的积聚过程。试验中,... 在直流电压下,油、纸界面空间电荷的积聚会导致空间电场畸变,对直流输电设备的绝缘设计和运行有重要影响。为研究该问题,利用纸板覆盖上、下电极的油纸复合绝缘模型,研究了在不同极性直流电压下,油、纸界面空间电荷的积聚过程。试验中,搭建了基于Kerr效应法的油纸绝缘光学空间电场的测量平台,以实现变压器油中电场的在线非接触式测量。试验结果表明:不同极性的直流电压下,油中电场的暂态过程差异显著,具有明显的极性效应;油、纸界面积聚空间电荷的极性与外施电压的极性和油、纸板的空间位置直接关联:纸板覆盖上电极时油纸界面电荷极性与外施电压极性相反,纸板覆盖下电极时油、纸界面电荷极性与外施电压极性相同;与传统的电阻率-介电常数模型下界面电荷的积聚现象不同,油纸界面电荷积聚的速度具有明显的极性效应:油、纸界面负电荷的积聚速度远大于正电荷的积聚速度,导致不同极性电压下油中电场从暂态容性电场到稳态阻性电场的过渡过程差异显著。 展开更多
关键词 油纸绝缘 KERR效应 空间电荷 电荷积聚 极性效应 直流
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直流电压下聚合物表面电荷测量方法及积聚特性 被引量：21
5
作者 张博雅 王强 +1 位作者 祁喆 张贵新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第24期6664-6674,共11页
固体绝缘介质表面电荷积聚现象是研发高压直流气体绝缘装置的重要考虑因素,这些积聚的表面电荷会导致绝缘介质局部电场畸变,大大降低装置的绝缘水平。因此,研究直流电压下聚合物表面电荷积聚现象具有重要意义,如何实现对绝缘子表面电荷... 固体绝缘介质表面电荷积聚现象是研发高压直流气体绝缘装置的重要考虑因素,这些积聚的表面电荷会导致绝缘介质局部电场畸变,大大降低装置的绝缘水平。因此,研究直流电压下聚合物表面电荷积聚现象具有重要意义,如何实现对绝缘子表面电荷分布进行准确的测量,成为该领域一个重要的课题。针对这一问题,采用静电探头法测量缩比气体绝缘输电线路(gas-insulated line,GIL)中圆锥绝缘子的表面电位,研究针对这种"平移改变"系统的表面电荷的反演计算方法。研究采用数值模拟的方法获得了从电荷到电位的传递函数矩阵,应用了基于维纳滤波的数字图像处理技术,对传递函数矩阵的病态特性进行了改善,大大降低了系统噪声,提高了反演计算的稳定性。研究分析了测量结果的空间分辨率和计算精度,发现该系统的空间分辨率可以达到1.8mm。采用该算法,分别研究了空气和SF6中直流电压下绝缘子表面电荷的积聚情况,发现绝缘子表面电荷呈均匀分布的"基本模式"和随机分布的"电荷斑"两种模式。"基本模式"的极性与所加电压极性相同,表明固体侧体电流是电荷积聚的主要来源。 展开更多
关键词 表面电荷 电荷积聚 高压直流 静电探头 气体绝缘输电 气体绝缘输电线路 环氧树脂 维纳滤波
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高压直流盆式绝缘子气–固界面电荷行为研究综述 被引量：20
6
作者 李传扬 林川杰 +3 位作者 陈庚 张周胜 张磊 何金良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期2016-2025,共10页
直流电压作用下盆式绝缘子表面的电荷积聚导致盆式绝缘子表面局部电场畸变,降低盆式绝缘子沿面耐电强度,诱发沿面闪络。因此,表面电荷积聚成为制约直流GIS和直流管道输电系统发展的重要因素。该文首先总结了近40年内围绕盆式绝缘子表面... 直流电压作用下盆式绝缘子表面的电荷积聚导致盆式绝缘子表面局部电场畸变,降低盆式绝缘子沿面耐电强度,诱发沿面闪络。因此,表面电荷积聚成为制约直流GIS和直流管道输电系统发展的重要因素。该文首先总结了近40年内围绕盆式绝缘子表面电荷行为的重要研究成果,并对电荷积聚模型中存在的问题进行评述。基于场效应理论对现有表面电荷积聚谱图及形成机制进行解释,结合盆式绝缘子气-固界面载流子迁移理论,对表面电势测量结果分散性较大的现象进行解释。最后,对直流盆式绝缘子气-固界面电荷行为的研究方向给出工作展望,并针对电荷抑制方法给出建议。 展开更多
关键词 表面电荷 电荷积聚 盆式绝缘子 电荷消散
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SF_(6)替代气体界面绝缘特性的研究进展 被引量：18
7
作者 邓军波 董俊豪 +3 位作者 陈俊鸿 李金殊 薛建议 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期661-673,共13页
由于SF_(6)气体极强的温室效应,以CF_(3)I、C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O等气体为代表的环境友好型绝缘气体得到了越来越多关注。沿面绝缘特性是评价气–固复合绝缘系统电气性能的一个重要指标,但目前对于新型环保气体的相关研究尚不完善... 由于SF_(6)气体极强的温室效应,以CF_(3)I、C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O等气体为代表的环境友好型绝缘气体得到了越来越多关注。沿面绝缘特性是评价气–固复合绝缘系统电气性能的一个重要指标,但目前对于新型环保气体的相关研究尚不完善。为了推进环保型SF_(6)替代气体的研发与应用,综述了几种热门SF_(6)替代气体界面绝缘性能的研究进展。从间隙击穿特性及沿面绝缘特性、气–固界面电荷积聚特性和气体分解与气–固材料相容性对沿面绝缘特性的影响3个方面入手,讨论了SF_(6)替代气体进行工程应用的可能性。最后提出SF_(6)替代气体界面绝缘特性研究的3个方向:一是注意电压频率对新型环保气体中沿面放电的影响;二是探究新型环保气体中长期电–热–机复合应力下电荷积聚对沿面绝缘性能的影响机制;三是基于气体分解特性与气–固材料相容性对沿面绝缘性能的影响机制,对新型环保气体气–固复合绝缘系统进行优化设计。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 间隙击穿 沿面绝缘 电荷积聚 气–固相容性
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直流电压下闪络及电晕后聚合物表面电荷积聚特性 被引量：15
8
作者 王邸博 唐炬 +1 位作者 陶加贵 杨景刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3618-3627,共10页
为深入研究聚合物介质表面电荷聚散的规律,并探索其相关机理,使用闪络及电晕的方法以实验形式对2种情况下产生的表面电荷积聚与消散问题进行了深入分析,重点对实验中出现的异号电荷积聚进行了探究,明确了实验中异号电荷来源于加压结束... 为深入研究聚合物介质表面电荷聚散的规律,并探索其相关机理,使用闪络及电晕的方法以实验形式对2种情况下产生的表面电荷积聚与消散问题进行了深入分析,重点对实验中出现的异号电荷积聚进行了探究,明确了实验中异号电荷来源于加压结束时已积聚电荷造成的二次放电。实验发现,连续闪络能够使得试品的闪络电压上升并在闪络3~5次后达到饱和。根据对实际实验现象的分析,提出了介质表面双极性电荷积聚观点,认为闪络后试品及高强度电晕处理会导致双极性积聚,而低强度电晕处理则产生单极性积聚。双极性积聚的电荷会在闪络发展过程中与闪络路径等离子通道中的电荷相互作用,从而影响闪络电压。 展开更多
关键词 直流 表面电荷 闪络 电晕 微观电荷分布 电荷积聚 电荷消散
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直流电压下SF6中环氧复合绝缘的表面电荷积聚与衰减特性 被引量：12
9
作者 薛建议 王涵 +4 位作者 王艺博 苏国强 邓军波 张冠军 万保权 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3824-3832,共9页
为了研究直流电压下聚合物绝缘材料表面电荷的积聚和衰减特性,选择环氧复合绝缘材料为实验试品,采用对称平面压接电极,施加不同幅值的直流电压,利用静电探头测量了大气压SF6气体中不同充电时间下绝缘材料的表面电位分布。实验结果表明:... 为了研究直流电压下聚合物绝缘材料表面电荷的积聚和衰减特性,选择环氧复合绝缘材料为实验试品,采用对称平面压接电极,施加不同幅值的直流电压,利用静电探头测量了大气压SF6气体中不同充电时间下绝缘材料的表面电位分布。实验结果表明:在直流电压作用下,环氧复合绝缘表面会发生同极性电荷积聚,电极中心线上表面电位呈钟形分布,表面电位的峰值和半峰值宽度随电压幅值增加不断增加。在相同幅值电压下,低幅值时(<10kV),正极性下表面电荷密度较负极性下高;高幅值时(>10kV),负极性下表面电荷密度较正极性下高。随充电时间增加,电极中心线表面电位仍然呈钟形分布,和外施电压同极性的表面电荷密度较高且分布较为集中。表面电位的衰减分为两个阶段,符合双指数函数规律,初期衰减快,后期衰减慢,正电荷衰减速度大于负电荷,电压幅值越高,起始电位衰减越快,衰减完全所需要的时间越长。结合实验结果,分析认为表面电荷主要通过表面电导衰减。 展开更多
关键词 直流电压 SF6 充电时间 静电探头 电荷积聚 电荷衰减
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直流GIL柱式绝缘子表面电荷积聚特性 被引量：11
10
作者 田汇冬 李乃一 +2 位作者 吴泽华 郭子豪 彭宗仁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期5178-5188,共11页
直流气体绝缘输电线路(GIL)在长时间电压作用下,内部柱式支撑绝缘子表面易积聚电荷,容易导致绝缘子沿面闪络。因此,研究直流电压下绝缘子表面电荷的积聚特性,对提高直流GIL的绝缘性能和运行可靠性具有重要意义。本文以直流GIL柱式支撑... 直流气体绝缘输电线路(GIL)在长时间电压作用下,内部柱式支撑绝缘子表面易积聚电荷,容易导致绝缘子沿面闪络。因此,研究直流电压下绝缘子表面电荷的积聚特性,对提高直流GIL的绝缘性能和运行可靠性具有重要意义。本文以直流GIL柱式支撑绝缘子为研究对象,设计并搭建表面电荷测量实验平台,引入弱电离气体的迁移扩散方程,利用多物理场有限元分析软件,建立绝缘子-气体复合绝缘结构的表面电荷积聚模型,测量并仿真简化的柱式绝缘子的表面电荷积聚情况,并结合实验和仿真计算结果分析表面电荷积聚成因。同时,建立±800kV直流GIL模型,分析绝缘子的表面电导率、体积电导率和气体的气体电离率对气固界面电场强度和表面电荷积聚的影响。研究深化了直流电压作用下对气-固绝缘界面电荷积聚机理的认识,为直流GIL设备中固体绝缘件的结构设计提供了方法和依据。 展开更多
关键词 表面电荷 直流电压 电荷积聚 柱式绝缘子 电场分布
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残留电荷对气体放电管冲击放电电压的影响分析 被引量：11
11
作者 杨仲江 马子龙 李祥超 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2014年第4期116-120,126,共6页
针对气体放电管电极表面残留电荷对冲击放电电压影响问题,讨论残留电荷积累与消散;采用3种不同型号的放电管经过多次4 kV,1.2/50μs开路电压波冲击试验,观测冲击放电电压值的变化趋势,将多次冲击后的放电管施加辉光电压,观测辉光放电电... 针对气体放电管电极表面残留电荷对冲击放电电压影响问题,讨论残留电荷积累与消散;采用3种不同型号的放电管经过多次4 kV,1.2/50μs开路电压波冲击试验,观测冲击放电电压值的变化趋势,将多次冲击后的放电管施加辉光电压,观测辉光放电电流值的变化趋势,研究残留电荷对气体放电管微观放电的促进作用。实验表明:经过多次4 kV,1.2/50μs开路电压波冲击,放电管在没有明显损坏的情况下,随着冲击次数的增加,放电管残留电荷逐渐增加,导致冲击放电电压值有逐渐减小的趋势,这种趋势在冲击达到30次得到相对稳定。 展开更多
关键词 气体放电管 冲击放电电压 残留电荷 电荷积累
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冲击电压下残余电荷对沿面放电发展的影响 被引量：10
12
作者 邓军波 松岗成居 +3 位作者 熊田亚纪子 日高邦彦 蒲路 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2137-2144,共8页
固体绝缘的表面是高压电力设备绝缘的最薄弱环节,很多绝缘事故都是由沿面放电造成的。发生放电后,电荷会在绝缘表面积聚,会很大程度上影响下一次放电的产生与发展。为此,通过观测在极性交替变化的冲击电压作用下沿同轴圆柱形聚对苯二甲... 固体绝缘的表面是高压电力设备绝缘的最薄弱环节,很多绝缘事故都是由沿面放电造成的。发生放电后,电荷会在绝缘表面积聚,会很大程度上影响下一次放电的产生与发展。为此,通过观测在极性交替变化的冲击电压作用下沿同轴圆柱形聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)绝缘表面放电的发展以及测量放电后表面残余电荷电位的分布,来研究残余电荷对沿面放电的影响。研究表明,在改变冲击电压的极性后,由于反极性残余电荷的影响,放电会被促进,放电通道会沿着前一次放电的通道向前发展,并且会比前一次放电距离略长,放电的强度会增强,放电的发展速度也会加快。在沿着放电通道方向,表面电荷电位梯度可以明显分为两部分:在放电头部的20mm区域,电位梯度较大,为流注放电;而在后面的主干部,电位梯度平缓,为先导放电。 展开更多
关键词 残余电荷 沿面放电 电荷积聚 高速相机 记忆效应 冲击电压
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高压退役电缆空间电荷特性 被引量：9
13
作者 刘刚 谢月 +1 位作者 杨婉琪 李立浧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3607-3615,共9页
由电缆老化引起的绝缘层空间电荷的积累与消散对于电缆绝缘性能有很大影响。选择2根退役及1根备用110 kV交联聚乙烯电缆,利用电声脉冲法测量了不同位置的空间电荷分布,初步分析了空间电荷特性与电缆老化之间的关系。结果表明:老化后的... 由电缆老化引起的绝缘层空间电荷的积累与消散对于电缆绝缘性能有很大影响。选择2根退役及1根备用110 kV交联聚乙烯电缆,利用电声脉冲法测量了不同位置的空间电荷分布,初步分析了空间电荷特性与电缆老化之间的关系。结果表明:老化后的试样不同位置的正极性电荷和异极性电荷(不包含正极性电荷)均增加;极化阶段平均体电荷密度差异很小,无法判断电缆老化状况;去极化起始阶段,电荷脱陷使得平均体电荷密度跃变,不同电缆样品不同层的初始值差异较大;随着时间增加,电荷消散速度逐渐减小,很好的反应了绝缘层陷阱能级的变化。总的来说,电荷消散过程中平均体电荷密度的变化及陷阱能级差异更能反应电缆老化状况。 展开更多
关键词 110 KV XLPE电缆 电声脉冲法 空间电荷 电荷积累 电荷消散 老化评估
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直流GIL中附着导电微粒对绝缘子表面电荷积聚特性的影响分析 被引量：9
14
作者 李伯涛 王健 +3 位作者 张圣富 李庆民 周勇 李士动 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期80-86,共7页
导电微粒污染是直流GIL绝缘强度劣化的重要影响因素,为研究其对柱式绝缘子表面电荷积聚的影响,文中搭建了考虑导电微粒情况的电荷测量平台。首先探究了绝缘子表面电荷积聚的时间效应,并在此基础上进一步研究了微粒附着位置、微粒长度、... 导电微粒污染是直流GIL绝缘强度劣化的重要影响因素,为研究其对柱式绝缘子表面电荷积聚的影响,文中搭建了考虑导电微粒情况的电荷测量平台。首先探究了绝缘子表面电荷积聚的时间效应,并在此基础上进一步研究了微粒附着位置、微粒长度、微粒直径对表面电荷积聚的影响。结果表明:附着绝缘子表面的导电微粒可引起表面电荷的积聚激增,其中与电极接触的微粒引起的电荷激增量更为显著;随微粒长度增加,微粒引起电荷积聚增强,而微粒直径对电荷积聚的影响并没有明显的线性规律;与正电荷相比,负电荷更易发生积聚。 展开更多
关键词 直流GIL 电荷积聚 附着微粒 电荷测量平台
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热老化对Nomex绝缘纸表面电荷积聚消散特性的影响研究 被引量：9
15
作者 李奕萱 高波 +3 位作者 李晓楠 杨雁 郁郁 吴广宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期5707-5716,共10页
为研究变压器用Nomex绝缘纸在热老化过程中电荷的积聚消散特性,在实验室搭建加速热老化实验系统,制备试样,采用针-板电极向不同老化周期绝缘纸表面充电,测量电荷消散过程中绝缘纸表面电位分布情况,根据测得的表面电位衰减曲线计算得到... 为研究变压器用Nomex绝缘纸在热老化过程中电荷的积聚消散特性,在实验室搭建加速热老化实验系统,制备试样,采用针-板电极向不同老化周期绝缘纸表面充电,测量电荷消散过程中绝缘纸表面电位分布情况,根据测得的表面电位衰减曲线计算得到不同老化周期绝缘纸表面陷阱分布特性。研究结果表明,施加电压后绝缘纸表面电荷呈钟形分布,消散过程中可以保持形貌;绝缘纸中电荷存在向绝缘纸内部消散和沿绝缘纸表面消散两种方式;随着老化程度的增加,绝缘纸表面积累的电荷量呈先减小后增加的趋势;未老化的绝缘纸以沿面消散为主,老化后绝缘纸表面电荷消散速度随老化周期而增加,但正电荷与负电荷消散速度增加的原因不同。研究结果为深入理解变压器高温运行过程中油纸绝缘系统电荷输运特性提供理论依据。 展开更多
关键词 NOMEX纸 热老化 电荷积聚 电荷消散 陷阱分布
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温度对直流GIL绝缘子电荷积聚特性的影响 被引量：9
16
作者 周宏扬 马国明 +5 位作者 赵书静 刘姝嫔 李成榕 屠幼萍 宋宏图 吴震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第24期6675-6681,共7页
研究直流电压下绝缘子表面电荷积聚问题对于推进直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)的发展至关重要。现有试验研究中均未考虑温度对电荷积聚的影响,难以获得用于实际工程中的直流GIL绝... 研究直流电压下绝缘子表面电荷积聚问题对于推进直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)的发展至关重要。现有试验研究中均未考虑温度对电荷积聚的影响,难以获得用于实际工程中的直流GIL绝缘子电荷积聚情况。而仿真计算仅从理论上分析了温度对电荷积聚的影响规律,尚缺乏有效的实验验证。为了解决上述问题,该文设计了可模拟直流GIL导杆发热现象的绝缘子表面电位测量试验平台,并设计了同轴圆柱结构试验模型。研制了紧凑型静电位测量系统对不同温度下绝缘子的表面电位进行了测量,掌握了直流GIL导杆温度对绝缘子电荷积聚特性的影响。试验结果表明:当中心电极温度由室温升高至70℃时,在正极性电压作用下,绝缘子平均表面电位由278V增大至1670V(501%);在负极性电压作用下,绝缘子平均表面电位为负,绝对值由460V增大至1507V(228%)。因此,在进行绝缘优化设计时,需要考虑温度的影响,该研究可为直流GIL绝缘优化设计提供参考。 展开更多
关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line GIL) 电荷积聚 温度 试验平台 表面电位测量
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复合绝缘子表面自然积污颗粒的粒径分布规律及机理研究 被引量：8
17
作者 江渺 姜昀芃 +1 位作者 卢明 李黎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期17-24,共8页
绝缘子表面污秽颗粒的粒径分布规律对研究绝缘子的污闪特性具有重要意义。文中通过开展自然积污试验,研究了不同类型绝缘子的积污颗粒粒径分布特性,重点分析复合绝缘子的积污过程,建立了颗粒物在硅橡胶表面沉降积聚的物理模型,并借助仿... 绝缘子表面污秽颗粒的粒径分布规律对研究绝缘子的污闪特性具有重要意义。文中通过开展自然积污试验,研究了不同类型绝缘子的积污颗粒粒径分布特性,重点分析复合绝缘子的积污过程,建立了颗粒物在硅橡胶表面沉降积聚的物理模型,并借助仿真软件分析了复合绝缘子表面粒径分布规律的形成机理,同时讨论了电荷积聚效应对积污的影响。结果表明,复合绝缘子表面沉积污秽颗粒的平均粒径略大于陶瓷和玻璃绝缘子,且粒径分布呈现对数正态分布规律,在20〜30μ m范围内表现出集中性。此外,若伞裙表面存在积聚电荷,则对大尺寸颗粒的吸附能力将会增加,从而表面积污量和颗粒平均粒径均会变得更大。 展开更多
关键词 复合绝缘子 自然积污试验 污秽颗粒 粒径分布 电荷积聚
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温度梯度下直流GIL三支柱绝缘子电荷积聚对电场分布的影响分析 被引量：8
18
作者 胡琦 李庆民 +1 位作者 刘智鹏 刘衡 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2021年第7期20-27,共8页
在直流电压和温度梯度作用下,气体绝缘输电管道的三支柱绝缘子表面及内部容易积聚电荷,引起局部电场畸变,易诱发三支柱绝缘子沿面闪络和支腿炸裂。通过建立直流三支柱绝缘子电-热-流多物理场的电荷积聚模型,研究了不同运行电流下直流三... 在直流电压和温度梯度作用下,气体绝缘输电管道的三支柱绝缘子表面及内部容易积聚电荷,引起局部电场畸变,易诱发三支柱绝缘子沿面闪络和支腿炸裂。通过建立直流三支柱绝缘子电-热-流多物理场的电荷积聚模型,研究了不同运行电流下直流三支柱绝缘子的电场畸变特征。在最大允许电流下,三支柱绝缘子的表面切向电场强度主要集中在支腿底部,最大切向电场强度可达2.87 kV/mm,而三支柱绝缘子金属嵌件-环氧界面的电场强度可达5.96 kV/mm。直流三支柱绝缘子支腿底部特别是与金属嵌件的交界面,是电场畸变的薄弱环节,在优化设计时需重点考虑温度梯度下支腿底部和金属嵌件的表面电场均匀分布。该研究结果可为高压直流气体绝缘输电管道三支柱绝缘子研发提供参考。 展开更多
关键词 直流GIL 三支柱绝缘子 电荷积聚 温度梯度 电场强度
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直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究 被引量：1
19
作者 罗传仙 邱虎 +5 位作者 孙亚辉 文豪 程立丰 罗子秋 张晓星 郭世瑞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页
GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相... GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0~20 mm处的畸变程度较为明显。电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。 展开更多
关键词 表面电荷分布 盆式绝缘子 直流GIS 电荷积聚
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界面电荷注入与积聚行为对直流GIS/GIL绝缘子沿面电场的影响分析 被引量：7
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作者 胡琦 刘智鹏 +2 位作者 刘衡 李庆民 AManu Haddad 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期101-110,共10页
气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)和气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metalenclosed transmission line,GIL)运行电流大,设备内部存在明显的温度梯度分布,造成高压电极附近电荷的注入与迁移加剧,导致绝缘子内空... 气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)和气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metalenclosed transmission line,GIL)运行电流大,设备内部存在明显的温度梯度分布,造成高压电极附近电荷的注入与迁移加剧,导致绝缘子内空间及表面电荷的积聚,畸变电场,容易诱发沿面闪络故障。为此文中建立了电—热耦合应力下直流盆式绝缘子内的电荷注入与积聚模型,研究了考虑电荷注入和迁移特性的绝缘子空间电荷及表面电荷积聚情况,并分析了不同负载电流下绝缘子沿面电场分布规律。研究结果表明:温度梯度下,导体—绝缘界面电荷注入会造成绝缘子内部同极性空间电荷的积聚,并且空间电荷积聚密度会随着负载电流的增大而增大;空间电荷的积聚会减弱高压电极附近电场强度,增强绝缘子凸侧表面法向电场强度,加剧表面电荷的积聚;空间及表面电荷的积聚会使绝缘子表面电势上升,导致接地电极附近电势差增大,电场强度显著增大,地电极三结合点处的场强由空载条件下的1.71 kV/mm增长为额定电流作用下的3.47 kV/mm,增加了103%。该研究结果有助于理解温度梯度下直流绝缘子表面电场畸变机理,并对直流绝缘子的优化设计和安全运行有一定的参考价值。 展开更多
关键词 GIS GIL 电—热耦合 电荷注入 电荷积聚 沿面电场分布
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