一种中压绝缘大功率中频变压器的优化设计方法

应用于光伏并网系统的中压绝缘大功率中频变压器（MFT）不仅要求其高低压侧绕组之间需要满足较大的绝缘间距，而且其内部也需要浇注隔热的绝缘材料。然而，这会导致MFT出现电磁干扰现象严重、散热困难等问题。针对这些问题，该文提出一种全面考虑铁心尺寸、绕组线径和绕组排布结构的MFT优化设计方法。该方法通过面积乘积（AP）法确定铁心体积，再通过自由变量扫描对MFT进行损耗最小化设计。基于有限元仿真软件，验证了该优化设计方法可使变压器漏电感减小及周围的电磁干扰区域缩小。最后，通过该优化设计方法设计一台200kW/30kHz的MFT，并制作了样机。通过理论和实验的对比，验证了优化设计方法的有效性和准确性。     

雷电冲击电压下环氧树脂基频率选择超材料沿面放电特性

频率选择超材料是隐身雷达罩的理想罩体材料,内部存在大量周期性金属超结构单元,常规雷电屏蔽方法无法对其形成有效保护。该文利用环氧树脂基材制备一种频率选择超材料,研究雷电冲击电压下这种超材料表面的放电通道形貌特征,提出夹角因子参数并测量了50%沿面放电电压。在此基础上,利用夹角因子对超材料表面绝缘特性进行评估,得出沿面放电电压随偏离角变化的规律。结果表明,超材料表面放电通道呈折线型,由两类放电路径组成:第一类路径与超结构周期方向平行,第二类路径与超结构周期方向夹角45°。进一步分析发现,超材料沿面放电的主通道发生在沿绝缘间隙总长度最短的路径上。随着双电极连线偏离超结构周期方向角度的增大,沿面放电电压先增后减,当偏离角为0°或45°时,放电电压较低;当偏离角为22.5°时,放电电压较高。研究结果可为超材料隐身雷达罩的雷电防护提供参考。     

环氧树脂/酸酐绝缘材料固化体系残余应力影响因素研究

残余应力是制约环氧树脂/酸酐绝缘材料及其浇注绝缘件性能进一步提升的关键因素之一。本文针对酸酐固化环氧树脂绝缘材料体系的内部残余应力展开研究,制备了环氧树脂/酸酐绝缘材料样品,采用电测法测量固化产物的残余应力,分析比较固化物不同部位的残余应力差异,研究冷却方式、环氧值、Al2O3颗粒对残余应力的影响。结果表明:样品内部越接近固化物中心,残余应力越大;冷却介质热导率越高,降温速度越快,残余应力越大;固体环氧树脂固化体系的内部残余应力比液体环氧树脂的更低;微米Al2O3颗粒添加量在300份以下时,残余应力随添加量的增加而减小。     

强风沙尘环境下车顶复合绝缘子风压分布和形变特性研究

高速列车在运行过程中,车顶硅橡胶复合绝缘子伞裙在长期强风沙尘环境下存在撕裂问题。为研究车顶绝缘子在强风沙尘条件下的撕裂原因,伞裙的受力和形变特性,采用流固耦合仿真的方法,计算车顶绝缘子表面的风压分布、探讨风速和来流角度对绝缘子受力和形变特性的影响。结果表明:伞裙上下表面的风压差,形成较大合力作用于伞裙,引起伞裙形变,伞裙表面的风压差越大,伞裙形变越大。伞裙根部会出现应力集中现象。在反复外加力的作用下,伞裙根部的材料寿命明显低于伞裙的其他部位。不同来流角度下,绝缘子伞裙边缘的形变量和伞裙根部的受力明显不同。随着风速从60 m/s到100 m/s的增加,伞裙边缘最大形变量从6.442 8 mm增大到18.561 mm,伞裙根部最大应力从0.180 56 MPa增大到0.496 98 MPa。同时伞裙的结构、直径和倾角显著影响绝缘子的抗风性能。该研究成果为车顶硅橡胶复合绝缘子结构设计与优化提供参考价值。     

浅析重庆地区特高压直流输电线路运行环境

途经重庆地区的±800kV特高压直流输电线路即将投入运行,文章结合超高压输电线路的运行经验,对±800kV特高压直流输电线路在重庆地区的运行环境进行了调查与分析。通过调查、分析可供运行管理人员对重庆地区的特高压直流输电线路运行情况能够总体上进行参考,便于更加科学、合理的安排日常运行维护工作,警示运行、维护人员在运行、维护过程中的潜在危险,同时也能指导相关人员发现特高压直流输电线路在运行环境下的主要外力破坏情况,便于划定特殊区域及需要采取的防范措施。     

氧化铝填充量对盆式绝缘子用环氧复合材料电气性能的影响

Al_2O_3是特高压盆式绝缘子用环氧复合绝缘材料的关键无机填料,Al_2O_3的填充会对环氧复合绝缘材料电气性能产生显著影响。本文制备了盆式绝缘子用氧化铝/环氧复合绝缘材料,对环氧复合绝缘材料进行了电击穿试验,研究了电击穿强度随Al_2O_3填充量的变化特性,并进一步研究了添加偶联剂对固化样品的电击穿特性的影响。研究结果表明,随着Al_2O_3填充量的增加,环氧树脂复合材料的电击穿强度逐渐降低;通过添加偶联剂,能够有效的提升环氧复合绝缘材料的电击穿强度。     

支柱绝缘子表面污秽带电清洗剂的制备与清洗特性研究

绝缘子表面由于长期暴露在空气中易于积污,在雨、雪等天气条件下极易发生污秽闪络,严重危害电力系统的安全稳定运行。文章利用十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等三种表面活性剂,制备了不同类型的带电化学清洗剂,研究了表面活性剂种类、配比等因素对带电清洗剂清洗效果的影响。研究结果表明:当质量分数3%时,十二烷基硫酸钠带电清洗剂对绝缘子表面污秽的清洗效果最佳。     

冷却介质对低密度聚乙烯电树枝老化特性的影响

低密度聚乙烯是电力电缆的主要绝缘材料,电树枝生长特性分析是评估电缆绝缘性能的基础。为此选用冰水、空气和硅油3种不同介质对聚乙烯进行淬火处理,采用针板电极设计出试样的电树枝生长实验系统,通过实时数字显微摄像系统对试样中电树枝生长过程进行了观测,采用差示扫描量热法分析了试样的结晶度和晶粒尺寸均匀性,采集了试样的局部放电数据并对数据进行了统计分析。试验与分析结果表明:硅油冷却聚乙烯电树枝增长速度与扩散系数均小于冰水、空气冷却试样;3种试样中,硅油冷却聚乙烯结晶度最高,晶粒尺寸分布最均匀,放电量与放电重复率较低;冰水冷却聚乙烯结晶度最低,放电量与放电重复率较高。     

电容器组用SF_6断路器弧触头关合磨损特性

电容器组用SF_6断路器存在关合涌流,其预击穿电弧烧蚀使动、静弧触头间机械磨损加剧,研究弧触头机械磨损,提出改善磨损措施,对提高断路器电寿命具有重要意义。通过弧触头碰撞接触应力与电弧烧蚀温度场仿真计算,分析高温下弧触头物性参数,结合试验后弧触头的检测分析揭示了弧触头在常温和高温情况下的磨损机理的类型,提出减少磨损措施的建议。常温下弧触头磨损符合磨粒磨损的特点,电弧烧蚀的高温下,烧蚀中心区域,以粘着磨损为主;距离电弧烧蚀中心较近处,CuW与CuW滑动接触区域同时具有磨粒磨损与粘着磨损的特点;距离电弧烧蚀中心较远处为磨粒磨损。提出的解决措施为弧触头间尽可能为面与面的平行接触,增大接触面积,适当提高断路器关合速度,以减轻弧触头磨损。