长距离三相电力电缆绝缘在线监测方法 被引量：36

1

作者 魏新劳 朱博 +2 位作者 庞兵 王颂 李锐海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2079-2086,共8页

长距离电缆存在金属护层交叉互联和负载电流造成电压降的问题,因而与短距离电缆绝缘的在线监测存在很多不同。提出了一种新的在线监测方法,即双端同步测量损耗因数(tanδ)法,对该方法的原理进行了分析,给出了计算tanδ值的理论依据;对... 长距离电缆存在金属护层交叉互联和负载电流造成电压降的问题,因而与短距离电缆绝缘的在线监测存在很多不同。提出了一种新的在线监测方法,即双端同步测量损耗因数(tanδ)法,对该方法的原理进行了分析,给出了计算tanδ值的理论依据;对存在同步误差、电压误差时该方法可行性进行了论证,运用Matlab软件对三相电缆等效电路进行了仿真。仿真结果表明,选取两端电压的相量和的一半作为参考电压,电缆绝缘tanδ值不会随负载电流变化而变化;对于电缆绝缘的不同故障,可以通过tanδ值的变化来判断三相电缆的绝缘状况,因此可知利用双端同步测量tanδ法来测量长距离电缆绝缘状况是正确的、可行的。 展开更多

关键词 绝缘在线监测 长距离电缆 交叉互联 介质损耗因数 Matlab

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聚酰亚胺/TiO_2纳米杂化薄膜耐电晕性能的研究 被引量：30

2

作者 冯宇 殷景华 +2 位作者 陈明华 刘晓旭 雷清泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期142-147,22,共6页

通过原位聚合法制备聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO2)纳米杂化薄膜并研究其耐电晕性能。利用光激发放电方法(photon-stimulated discharge,PSD)与光度计测试杂化薄膜的陷阱状态与紫外吸收光谱,通过扫描电镜与小角X射线散射技术(small angle X... 通过原位聚合法制备聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO2)纳米杂化薄膜并研究其耐电晕性能。利用光激发放电方法(photon-stimulated discharge,PSD)与光度计测试杂化薄膜的陷阱状态与紫外吸收光谱,通过扫描电镜与小角X射线散射技术(small angle X-ray scattering,SAXS)表征薄膜表面的形貌与分形特征。实验结果表明:引入TiO2增加了薄膜中的陷阱密度,提高了薄膜的质量分形维数,在5%组分时出现表面分形,薄膜结构变得致密;随着TiO2组分的增加,薄膜的耐电晕寿命由3.9 h(0%)增加到49 h(7%),薄膜的紫外吸收能力提高;随着电晕时间增加,杂化薄膜表面的聚酰亚胺分解,TiO2颗粒逐渐积累,起到屏蔽电晕侵蚀的作用。因此,有机-无机界面的陷阱状态、TiO2的特性以及薄膜整体分形结构的协同效应提高了杂化薄膜耐电晕性能。 展开更多

关键词 纳米二氧化钛 聚酰亚胺 耐电晕 组分 杂化

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温度对复合电压下油纸绝缘电场分布的影响 被引量：26

3

作者 池明赫 陈庆国 +2 位作者 王新宇 王永红 魏新劳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1524-1532,共9页

为研究温度对复合电压下油纸绝缘电场分布的影响规律,该文在实验室中开展温度及含水率对油纸绝缘的电阻率及相对介电常数影响的试验研究,在此基础上通过仿真手段分析复合电压下油纸绝缘电场分布与温度的关系特性。试验结果表明,温度对... 为研究温度对复合电压下油纸绝缘电场分布的影响规律,该文在实验室中开展温度及含水率对油纸绝缘的电阻率及相对介电常数影响的试验研究,在此基础上通过仿真手段分析复合电压下油纸绝缘电场分布与温度的关系特性。试验结果表明,温度对油和浸油纸板的相对介电常数影响较小,但对电阻率的影响较大;随温度的升高油和浸油纸板的电阻率都呈指数规律下降,但两者的下降速度存在较大的差异;浸油纸板和油的电阻率随含水率增加均按指数规律下降。仿真结果表明,温度升高将导致纸中电场强度下降和油中电场强度上升,且水分平衡处于暂态过程时油纸绝缘中电场强度的变化幅值比稳态时的变化幅值大得多,交流含量越低该现象越明显。分析后得出结论,油和纸相对介电常数的比值随温度变化较小,而两者电阻率的比值随温度变化大,这是导致低交流含量的复合电压下温度对油纸绝缘电场分布有较大影响的主要原因。 展开更多

关键词 换流变压器 油纸绝缘 复合电场 水分 温度 电阻率 相对介电常数

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复合电场下油纸(板)绝缘击穿特性及其数学模型 被引量：21

4

作者 陈庆国 池明赫 +3 位作者 高源 魏新劳 王永红 张松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第31期170-176,21,共7页

为研究油纸复合绝缘在复合电场下的击穿特性,以典型油–纸绝缘结构为主要研究对象,首先通过试验方法得到了典型油–纸绝缘在复合电场下的击穿特性;又根据等效电路模型得到仿真边界条件,对变压器油和绝缘纸板中的电场分布进行了仿真分析... 为研究油纸复合绝缘在复合电场下的击穿特性,以典型油–纸绝缘结构为主要研究对象,首先通过试验方法得到了典型油–纸绝缘在复合电场下的击穿特性;又根据等效电路模型得到仿真边界条件,对变压器油和绝缘纸板中的电场分布进行了仿真分析;然后,分别对变压器油和浸油纸板的击穿特性进行了测试。根据两种介质中电场的数学表达式,得到了电场E和交流百分含量之间的关系,并将其电场分布图像与油、纸板的击穿场强进行了比对和分析,总结出油纸复合绝缘击穿电压随交流含量变化的数学表达式。据此,提出随交流含量变化两种介质中的电场强度改变和各自介电强度的差别是导致整体击穿电压呈现先升后降趋势的主要原因。 展开更多

关键词 换流变压器 油纸绝缘 复合电场 击穿特性 电场仿真 数学模型

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基于密度泛函理论的SF_6潜在可替代性气体介电性能分析 被引量：21

5

作者 林林 陈庆国 +2 位作者 程嵩 邱睿 张聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期4382-4388,共7页

基于密度泛函理论对SF_6可替代气体的介电性能进行研究,对影响气体介电强度的分子电离能及平均静态电子极化率进行计算,并采用回归分析方法得到气体介电强度与此两微观参数之间的相关性。由相关性的分析结果可知,随着分子电离能及平均... 基于密度泛函理论对SF_6可替代气体的介电性能进行研究,对影响气体介电强度的分子电离能及平均静态电子极化率进行计算,并采用回归分析方法得到气体介电强度与此两微观参数之间的相关性。由相关性的分析结果可知,随着分子电离能及平均静态电子极化率的增大气体的介电强度增强。据此,进一步研究分子电离能及平均静态电子极化率特性,分析发现这两个参量均与分子链长及分子中包含的官能团类型有关。研究结果表明:仅从耐电性能方面考虑,相对分子质量较大的氟化物有望代替SF_6成为新型绝缘气体,本文为SF_6可替代气体的筛选与设计提供了依据。 展开更多

关键词 气体绝缘 密度泛函 六氟化硫 电离能 平均静态电子极化率

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硅橡胶电导特性对XLPE绝缘高压直流电缆中间接头内电场分布的影响 被引量：17

6

作者 李长明 孙钦佩 +3 位作者 李春阳 侯帅 傅明利 韩宝忠 《南方电网技术》 北大核心 2015年第10期47-51,共5页

为改善交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压直流电缆中间接头内的电场分布,通过添加纳米填料制备了用于制作电缆接头应力控制体的非线性硅橡胶复合材料。建立了高压直流电缆接头仿真模型,测试了各绝缘材料的电导特性,计算了电缆接头内的电场分布... 为改善交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压直流电缆中间接头内的电场分布,通过添加纳米填料制备了用于制作电缆接头应力控制体的非线性硅橡胶复合材料。建立了高压直流电缆接头仿真模型,测试了各绝缘材料的电导特性,计算了电缆接头内的电场分布。研究结果表明,70℃时在各场强下未改性硅橡胶的电导率都小于高压直流电缆XLPE绝缘,故电缆接头内的最高场强点位于硅橡胶增强绝缘内,且最大场强远大于电缆本体绝缘的平均场强;以非线性硅橡胶做应力控制体增强绝缘时,超过一定场强后增强绝缘的电导率明显大于XLPE绝缘,保证了电缆接头内最高场强点永远位于XLPE绝缘内,且接近于平均场强。 展开更多

关键词 高压直流电缆 电缆接头 硅橡胶 交联聚乙烯 电场分布 非线性电导

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环氧树脂纳米复合材料界面及其对电性能影响分析 被引量：16

7

作者 吴子剑 王晨 +2 位作者 张明艳 裴鑫 姜鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期3897-3905,共9页

实验分别采用混酸、环氧大分子、硅烷偶联剂(KH560)对多壁碳纳米管(MWCNTs)表面进行改性制得酸化碳纳米管(C-MWCNTs)、环氧功能化碳纳米管(E-MWCNTs)、硅烷偶联化碳纳米管(Si-MWCNTs),将改性后的MWCNTs和有机化蒙脱土(O-MMT)通过溶液共... 实验分别采用混酸、环氧大分子、硅烷偶联剂(KH560)对多壁碳纳米管(MWCNTs)表面进行改性制得酸化碳纳米管(C-MWCNTs)、环氧功能化碳纳米管(E-MWCNTs)、硅烷偶联化碳纳米管(Si-MWCNTs),将改性后的MWCNTs和有机化蒙脱土(O-MMT)通过溶液共混的方式与环氧树脂(EP)制备成环氧树脂纳米复合材料。通过分析试样的冲击实验数据、断面形貌以及MWCNTs的红外光谱来确定不同功能化方式处理的MWCNTs对纳米复合材料中界面区域的影响。借鉴界面势垒模型分析界面区域对纳米复合材料电性能的影响。分析结果表明,Si-MWCNTs、E-MWCNTs与环氧树脂的界面结合强度大于C-MWCNTs。当纳米掺杂组分质量分数相同时,Si-MWCNTs/EP中界面区域大于E-MWCNTs/EP中界面区域。当Si-MWCNTs在基体中分散均匀时,随Si-MWCNTs的质量分数的增加,Si-MWCNTs/EP中自由体积增加,键合区域对偶极极化限制性增强,二者共同促进Si-MWCNTs/EP纳米复合材料的介电常数和介质损耗的降低,过渡区域陷阱密度增大,Si-MWCNTs/EP纳米复合材料的击穿强度得到提高。O-MMT的加入减弱了MWCNTs在基体中的团聚,使MWCNTs/O-MMT/EP的电导率降低。 展开更多

关键词 环氧树脂 碳纳米管 蒙脱土 界面区域 电性能

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纳米氧化铝改性绝缘纸板的介电特性分析 被引量：13

8

作者 刘贺千 池明赫 +3 位作者 陈庆国 高自伟 朱学成 魏新劳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期4246-4253,共8页

为研究陷阱参数对纳米氧化铝(Al_2O_3)改性绝缘纸板介电特性的影响,该文利用实验室小型造纸设备制备出纳米Al_2O_3改性纸板,研究了其介电特性随纳米掺杂比例的变化规律。借助热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法测量了不同... 为研究陷阱参数对纳米氧化铝(Al_2O_3)改性绝缘纸板介电特性的影响,该文利用实验室小型造纸设备制备出纳米Al_2O_3改性纸板,研究了其介电特性随纳米掺杂比例的变化规律。借助热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法测量了不同纳米掺杂比例下改性纸板的陷阱参数;通过建立纤维素中纳米颗粒的多核模型,分析了陷阱参数对改性纸板介电特性的影响机理。试验结果表明:改性纸板的电导率、相对介电常数及介质损耗因数随纳米掺杂比例的上升先减小后增大,而直流击穿场强则先增大后减小,并在掺杂比例为2.5%时出现最大值;同时,其电导率在高掺杂比例下随电场强度的增加表现出明显的非线性特性;借助能带理论分析得出,改性纸板体系中陷阱深度与陷阱密度随纳米掺杂比例的上升呈先增大后减小的趋势,与热刺激电流测试结果相符,且随陷阱深度和密度的增加,改性纸板击穿场强上升、电导率下降。以上结果表明,陷阱参数是影响改性纸板介电特性变化的主要原因。 展开更多

关键词 油纸绝缘 纳米复合电介质 介电特性 陷阱参数

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弹性体/聚丙烯与塑性体/聚丙烯复合材料的力学及介电性能 被引量：11

9

作者 赵洪 袁鑫 +4 位作者 杨佳明 赵新东 石庆铎 何乐春 杨旭 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期44-50,共7页

选用聚丙烯(PP)为基体树脂,分别以乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚塑性体(POP)为填料,制备出不同组分的POE/PP与POP/PP共混材料。对共混体系的力学性能研究表明,POP在降低PP弹性模量及增韧改性效果上均弱于同含量的POE/PP体系... 选用聚丙烯(PP)为基体树脂,分别以乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚塑性体(POP)为填料,制备出不同组分的POE/PP与POP/PP共混材料。对共混体系的力学性能研究表明,POP在降低PP弹性模量及增韧改性效果上均弱于同含量的POE/PP体系,但当POP质量分数增至40%时与POE质量分数为30%时的力学性能相仿;而电导电流及交、直流击穿等实验表明,POP较POE更大程度维持了纯PP的电性能;观测共混体系的微观形态发现POE在PP中的分散性较差,而共聚单体含量较少的POP对PP结晶规整度破坏较弱,相近分子结构呈现出与PP较好的相容性,是POP/PP体系电性能较优异的原因,具有潜在的工程应用价值。 展开更多

关键词 聚丙烯 弹性体 塑性体 力学性能 介电性能

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低温次大气压不均匀电场空气流注放电特性研究 被引量：4

10

作者 赵志航 魏新劳 +3 位作者 姚远航 朱博 聂洪岩 李毅恒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4034-4045,共12页

搭建空气放电实验平台,并构建仿真模型,通过实验和仿真对低温次大气压不均匀电场空气流注放电特性展开研究。结果表明:当约化场强E/N相同时,海拔高度与流注分叉数目、流注传播速度、电流峰值以及电流衰减时间均呈负相关,与流注半径呈正... 搭建空气放电实验平台,并构建仿真模型,通过实验和仿真对低温次大气压不均匀电场空气流注放电特性展开研究。结果表明:当约化场强E/N相同时,海拔高度与流注分叉数目、流注传播速度、电流峰值以及电流衰减时间均呈负相关,与流注半径呈正相关,但仿真得到的流注传播速度和电流与实际相比略有不同;预电离区域的存在导致针-板和针-针电极结构下的放电形态不同;随着方波电压频率的增大,二次放电通道对于一次放电通道的依赖性逐渐增大。随着方波电压占空比的增大,二次放电通道仅在一次放电通道尾部有所体现。 展开更多

关键词 低温次大气压 不均匀电场 放电通道 方波电压 频率和占空比

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核壳结构纳米纤维掺杂PMMA/PVDF基复合介质的储能特性研究 被引量：8

11

作者 迟庆国 殷超 +4 位作者 张天栋 张昌海 冯宇 张月 陈庆国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期4333-4341,共9页

为探索核壳结构纳米纤维对聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)/聚偏氟乙烯(polyvinyllidene fluoride,PVDF)基复合介质储能特性的影响规律。该研究采用静电纺丝技术制备了高长径比的掺锰钛酸锶纳米纤维(Mn-ST NFs),并对纤... 为探索核壳结构纳米纤维对聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)/聚偏氟乙烯(polyvinyllidene fluoride,PVDF)基复合介质储能特性的影响规律。该研究采用静电纺丝技术制备了高长径比的掺锰钛酸锶纳米纤维(Mn-ST NFs),并对纤维表面进行二氧化硅(SiO_(2))包裹处理。通过溶液铸造法制备了Mn-ST-PMMA/PVDF和Mn-ST@SiO_(2)-PMMA/PVDF两种复合介质。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合介质进行晶体结构和形貌表征,利用宽频介电谱仪和铁电测试系统获得复合介质的介电性能与储能特性,采用COMSOL Multiphysics软件对复合介质的基本电学参数进行仿真模拟分析。综合实验测试与仿真分析结果可知,Mn-ST@SiO_(2)-PMMA/PVDF复合薄膜具有更优异的介电和储能特性,其中Mn-ST@SiO_(2)-PMMA/PVDF复合薄膜在填充相体积含量为0.5%时其放电能量密度为11.29J/cm^(3),充放电效率为84.07%。优异的电学性能主要源自无机Mn-ST与聚合物之间的界面极化效应,以及非晶SiO_(2)壳层能够有效提高无机填料和聚合物基体间的界面相容性,并限制界面间空间电荷的迁移。该研究为提高聚合物纳米复合介质的储能特性开辟了一种新的途径。 展开更多

关键词 聚甲基丙烯酸甲酯 聚偏氟乙烯 核壳结构 静电纺丝 介电性能 储能特性

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含有氮化硼势垒层的三明治结构聚合物基复合介质储能特性研究 被引量：1

12

作者 冯宇 程伟晔 +2 位作者 岳东 张文超 迟庆国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期121-134,共14页

聚合物基高温储能介质因其较高的功率密度及优异的充放电效率被广泛应用在电气和电子等领域。该文选用不同粒径的氮化硼纳米片(BNNSs)作为填料,掺杂到聚醚酰亚胺(PEI)中构建势垒层,添加在纯PEI两侧制备拥有三明治结构的复合薄膜,探究粒... 聚合物基高温储能介质因其较高的功率密度及优异的充放电效率被广泛应用在电气和电子等领域。该文选用不同粒径的氮化硼纳米片(BNNSs)作为填料,掺杂到聚醚酰亚胺(PEI)中构建势垒层,添加在纯PEI两侧制备拥有三明治结构的复合薄膜,探究粒径大小在不同温度/填充体积分数下对复合薄膜的介电性能及储能性能的影响。研究发现,构建BNNSs势垒层的三明治结构复合薄膜显著抑制了介质的高温电导,提高了充放电效率,且较小粒径BNNSs填充势垒层能更有效地提高击穿场强和储能密度,其中掺杂200 nm粒径BNNSs体积分数为5%的复合薄膜在常温下的储能密度可达5.65J/cm^(3),充放电效率高达96%,即使在150℃下,储能密度和充放电效率也可分别达到2.52 J/cm^(3)和95%。通过随机击穿模型阐明了粒径大小及三明治势垒层结构对击穿性能的提升机制。该文提出的含有势垒层的三明治复合结构为高温下复合薄膜储能特性优化提供了新的策略。 展开更多

关键词 电介质薄膜 聚醚酰亚胺 氮化硼 介电性能 储能密度

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交直流叠加电场下油纸绝缘的油流带电特性 被引量：7

13

作者 陈庆国 高源 +1 位作者 池明赫 林林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2502-2510,共9页

为研究叠加电场作用下油纸绝缘的油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了叠加电场下油流带电的试验研究,并探讨了外施电压幅值、直流分量比例和油流速度对油流带电的影响。试验结果表明,... 为研究叠加电场作用下油纸绝缘的油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了叠加电场下油流带电的试验研究,并探讨了外施电压幅值、直流分量比例和油流速度对油流带电的影响。试验结果表明,流速和外施电压幅值对冲流电流的影响与温度有关。在低温下冲流电流随流速和外施电压幅值线性增加,提高直流分量比例会促进冲流电流;在高温下冲流电流随流速指数增加,随外施电压幅值提高出现峰值,峰值电压随直流分量比例提高而下降。理论分析表明:较低温度下油中冲流电流大小取决于纸中负离子的迁移和扩散速度;而在较高温度下该冲流电流取决于油流剥离正离子的速度和外电极处电荷泄放的速率;温度通过影响绝缘中离子迁移速度和电场分布而影响油流带电特性。 展开更多

关键词 油纸绝缘 交直流叠加电场 油流带电 换流变压器 离子迁移

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基于改进NSGA多目标值优化的油纸绝缘状态评估方法 被引量：2

14

作者 张朋 张健 +3 位作者 杨航 曲利民 刘贺千 于沐禾 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第10期124-132,共9页

油纸绝缘作为油浸式电力变压器的重要组成部分,其绝缘状态的可靠对维护变压器的稳定运行至关重要。为准确获得油纸绝缘频域介电响应特性与其绝缘状态的关系,开展了老化、受潮油纸绝缘试样的频域介电响应测试,并基于扩展Debye模型,提出... 油纸绝缘作为油浸式电力变压器的重要组成部分,其绝缘状态的可靠对维护变压器的稳定运行至关重要。为准确获得油纸绝缘频域介电响应特性与其绝缘状态的关系,开展了老化、受潮油纸绝缘试样的频域介电响应测试,并基于扩展Debye模型,提出了采用改进非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA)的油纸绝缘宽频介电特征参数的识别方法,通过油纸绝缘复电容的频谱曲线,完成了扩展Debye模型特征参数的准确提取。考虑特征参数信息熵的权重关系,建立了模型特征参数与绝缘水分含量及老化程度的定量表征方程。通过该方法可实现油纸绝缘状态的量化分析,为油浸式电力设备绝缘状态的准确评估提供理论支撑。 展开更多

关键词 油纸绝缘 改进NSGA算法 频域介电响应 状态评估 扩展Debye模型

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交直流复合电场–温度场下油纸绝缘内水分暂态分布规律研究 被引量：2

15

作者 刘骥 杨航 +4 位作者 张明泽 刘贺千 孟繁昊 周玟 贾海峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3260-3272,共13页

换流变压器的稳定运行是维护电网安全的重要保证,其主绝缘承受交直流复合电场-温度场的联合作用,内部水分暂态分布规律与传统模型不同。因此,该文构建复合电场-温度场下的单、双侧水分暂态扩散模型,修正油纸界面处水分的平衡条件,并进... 换流变压器的稳定运行是维护电网安全的重要保证,其主绝缘承受交直流复合电场-温度场的联合作用,内部水分暂态分布规律与传统模型不同。因此,该文构建复合电场-温度场下的单、双侧水分暂态扩散模型,修正油纸界面处水分的平衡条件,并进行相关的仿真与试验验证。首先,根据仿真结果可知,油浸纸板的厚度、活化能均会对油浸纸板内部水分暂态分布情况产生影响。在复合电场-温度场作用下,纸板内部水分扩散方向与电场方向有关,纸板微元内电阻率的分布直接影响水分的迁移速率;油浸纸板内部水分的迁移速率较仅受温度场作用时更快,且在油纸界面水分平衡时,纸板内部稳态含水率更高。同时,该文根据频域介电响应曲线的“二次平衡”规律发现,随着测试温度的升高,油纸绝缘模型内水分达到第一次稳态平衡时,油浸纸板内水分变化量逐渐增大,测试温度越高,水分变化量越明显;在相同大小的电场应力作用下,高温将对油纸绝缘模型内水分的第二次稳态平衡起到一定的促进作用。 展开更多

关键词 换流变压器 油纸绝缘 水分暂态分布 复合电场

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变压器油纸绝缘频域介电响应非线性特性研究 被引量：2

16

作者 张明泽 孟繁昊 +3 位作者 刘骥 刘贺千 贾海峰 李璐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期831-842,共12页

频域介电响应(frequency domain dielectric response,FDS)技术作为变压器油纸绝缘无损评估的重要手段,而油纸绝缘介电性能非线性变化将影响评估的准确性,因此需要开展油纸绝缘FDS非线性变化规律的研究。该文在实验室条件下制备了多组... 频域介电响应(frequency domain dielectric response,FDS)技术作为变压器油纸绝缘无损评估的重要手段,而油纸绝缘介电性能非线性变化将影响评估的准确性,因此需要开展油纸绝缘FDS非线性变化规律的研究。该文在实验室条件下制备了多组不同老化程度、不同含水率的油纸绝缘试样,开展不同温度下油纸绝缘非线性FDS测试。研究发现,测试温度较低、油纸绝缘水分含量较小时,油纸绝缘低频介电响应与电压呈负相关,且随着测试温度的升高,非线性变化区域向高频且损耗因数增大的方向移动,FDS变化规律与测试激励幅值的关系减弱;当测试温度较高、油纸绝缘水分含量较大时,油纸绝缘低频介电响应出现与电压呈正相关的非线性变化规律;同时,根据频温平移计算发现,油纸绝缘的弛豫活化能与交流电导活化能均与其内部水分含量存在线性变化关系,而测试激励幅值对交流电导活化能的影响更为显著。为了消除测试温度对交流电导率的影响,该文建立电导率修正函数,实现了高温、高含水率下油纸绝缘低频交流电导率曲线的平移修正;最后,结合所构建的水分基团迁移率计算模型,定量计算水分含量对老化油纸绝缘频域介电响应非线性变化的影响,其规律与实验结果一致。 展开更多

关键词 油纸绝缘 频域介电响应 非线性 电导率

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氮化铝绝缘层改性的聚偏氟乙烯基复合薄膜储能性能研究 被引量：1

17

作者 刘鹏 张天栋 +4 位作者 张昌海 冯宇 张月 李长明 迟庆国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期8550-8558,共9页

聚偏氟乙烯(poly(vinylidene fluoride),PVDF)及其共聚物因具有高介电常数而备受关注,然而高电场下严重极化损耗和电导损耗限制了其更广泛的应用。在该研究中,应用磁控溅射技术将氮化铝(aluminum nitride,AlN)薄层沉积到聚(偏氟乙烯–... 聚偏氟乙烯(poly(vinylidene fluoride),PVDF)及其共聚物因具有高介电常数而备受关注,然而高电场下严重极化损耗和电导损耗限制了其更广泛的应用。在该研究中,应用磁控溅射技术将氮化铝(aluminum nitride,AlN)薄层沉积到聚(偏氟乙烯–三氟乙烯–氯氟乙烯)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene),P(VDF-TrFE-CFE),PVTC)薄膜表面,并制备三明治结构复合薄膜AlN/PVTC/AlN(APA)和多层复合薄膜AlN/PVTC/AlN/PVTC/AlN(APAPA)。系统地研究AlN薄层对PVTC薄膜储能性能的影响规律。实验结果表明,APAPA复合薄膜表现出较优异的介电和储能特性,其相对介电常数达到11.28(103Hz),是纯PVTC的1.49倍,介电损耗仍保持较低水平(tanδ=0.016)。此外,施加530kV/mm电场时,薄膜储能密度和效率分别达到16.62J/cm^(3)和63.8%,明显优于纯PVTC薄膜。由于宽禁带AlN薄层可以抑制电极处电荷注入及其在薄膜内部传输及热压工艺导致复合薄膜的晶相转变,使储能性能得到提升。该文所作研究为提高含氟铁电聚合物薄膜的储能性能提供一种表面改性方法。 展开更多

关键词 P(VDF-TrFE-TFE) 磁控溅射 氮化铝 热压 多层结构 储能性能

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热塑性共聚聚酰亚胺薄膜的合成及性能研究 被引量：4

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作者 马馨雨 刘立柱 +1 位作者 张笑瑞 吕彤 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期47-52,共6页

以2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯(m-TB)为二胺单体,均苯四甲酸二酐(PMDA)和3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)为二酐单体,N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用常规的两步法制备了一系列不同二酐比例的热塑性聚酰亚胺,并通过红外光谱仪... 以2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯(m-TB)为二胺单体,均苯四甲酸二酐(PMDA)和3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)为二酐单体,N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用常规的两步法制备了一系列不同二酐比例的热塑性聚酰亚胺,并通过红外光谱仪、X-射线衍射仪、热重分析仪、紫外光谱仪、动态热分析仪、溶解性测试等对共聚聚酰亚胺的结构和性能进行表征.结果表明:在1780、1720、1500、1380、1050和725cm^-1处出现明显的吸收峰,说明成功制备了聚酰亚胺材料;共聚聚酰亚胺只在PMDA与BPDA物质的量比为0.2∶0.8时存在结晶峰,其他比例时均为非晶聚合物;亚胺化后的共聚聚酰亚胺在DMSO、DMAc、DMF、NMP和m-cresol中有溶解性,证明成功制备出热塑性聚酰亚胺薄膜;热塑性共聚PI起始分解温度大于500℃,800℃时的质量保持率在50%以上,具有良好的热稳定性;随着聚合物中BPDA含量的提高,热塑性聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度呈现下降的趋势.当紫外光波长达到400 nm时,薄膜的透光率高达57.6%,当波长为760nm时,薄膜透光率均达到100%,成功制备了透光率较高的聚酰亚胺薄膜. 展开更多

关键词 共聚聚酰亚胺 热塑性 溶解性 耐热性 透光率

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油纸绝缘场致动态参数对换流变端部电场计算结果的影响 被引量：3

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作者 池明赫 王倩 +4 位作者 罗青林 张潮海 刘骥 关毅 陈庆国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1701-1712,共12页

换流变压器在运行时,油纸绝缘的介电参数受温度、场强影响处于动态变化中。然而传统工程设计通常忽略高温高场强的影响,将常温低电场下获得的材料参数用于电场计算。通过建立换流变阀侧绕组模型,利用不同温度、场强下油纸绝缘介电参数... 换流变压器在运行时,油纸绝缘的介电参数受温度、场强影响处于动态变化中。然而传统工程设计通常忽略高温高场强的影响,将常温低电场下获得的材料参数用于电场计算。通过建立换流变阀侧绕组模型,利用不同温度、场强下油纸绝缘介电参数的实测数据进行仿真计算,对比研究常温低场强下的参数与实际运行温度、场强下的动态参数对电场分布的影响。研究结果表明:将定值参数用于计算电场较实际情况存在较大的设计裕度。 展开更多

关键词 油纸绝缘 温度 电场强度 动态参数 电场分布 过渡时间

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高能电子辐照对双向拉伸聚丙烯薄膜的微观结构及介电性能影响 被引量：2

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作者 冯宇 何梓源 +3 位作者 杨智捷 盛捷 迟庆国 陈庆国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期8405-8414,共10页

探究辐照环境下电介质材料的微观结构及介电性能变化规律,对于应用在辐照环境下电介质材料具有重要的应用价值。该文以双向拉伸聚丙烯(biaxiallyoriented polypropylene,BOPP)薄膜作为研究对象,对BOPP进行不同能量的高能电子辐照(5、10... 探究辐照环境下电介质材料的微观结构及介电性能变化规律,对于应用在辐照环境下电介质材料具有重要的应用价值。该文以双向拉伸聚丙烯(biaxiallyoriented polypropylene,BOPP)薄膜作为研究对象,对BOPP进行不同能量的高能电子辐照(5、10、15和20Me V)。通过X射线衍射、差示扫描量热法、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱对BOPP的微观结构进行表征,并利用宽频介电谱仪和精密直流电源获得BOPP的介电性能。研究表明,高能电子辐照引起BOPP的主链断裂,生成含氧官能团(C—O)与羰基。随着电子束能量的增强,BOPP薄膜内部单位体积分子数减小,使得其介电常数降低;且辐照后BOPP发生氧化裂解反应,产生大量导电离子,导致电导损耗增加,而生成的极性端基使得松弛损耗增加,这是介电损耗增加的原因;同时,内部结构的解离与表面缺陷的增加,使其击穿场强降低。该文探究BOPP在高能电子辐照下微观结构以及介电性能变化规律,为辐照环境下电介质材料的发展提供参考。 展开更多

关键词 高能电子辐照 双向拉伸聚丙烯薄膜 介电性能 微观结构 氧化裂解反应

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