雷电阻尼振荡波冲击下ZnO压敏电阻性能的分析

针对雷电阻尼振荡波冲击下ZnO压敏电阻性能的问题,通过对ZnO压敏电阻的理论分析,利用理论与试验相结合的方法,采用雷电阻尼振荡波对ZnO压敏电阻进行冲击试验,分析其吸收的能量、残压、内阻随雷电阻尼振荡波输出的冲击电压的变化规律.这为ZnO压敏电阻在实际防雷的应用提供一定的参考.     

电力系统避雷器用ZnO压敏电阻研究进展

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器(MOA)的核心器件,电力系统的过电压水平和设备的绝缘水平直接取决于ZnO压敏电阻性能的好坏.我国特高压输电工程正在逐步建设,要求MOA能够有效地限制电力系统过电压.相比于传统MOA中采用的ZnO压敏电阻阀片,应用于特高压MOA的阀片需要具有高电压梯度、低残压比、大通流容量和耐老化性能等...     

不同类型冲击电流对ZnO压敏电阻老化的影响研究

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌（ZnO）压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波（峰值为2 kA）耐受试验和4/10μs冲击电流（峰值为100 kA）试验。实验结果表明,在1～3轮（3～9次）的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压敏电阻的老化特性能起到一定优化作用,而4/10μs大电流冲击则使得ZnO压敏电阻老化特性持续劣化。利用扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪、数字源表研究其微观结构以及电气性能参数变化。结合实验结果分析原因,4/10μs冲击电流对ZnO压敏电阻的损伤程度大于2 ms方波冲击电流的损伤程度,更容易引起ZnO压敏电阻的老化,在1～3轮（3～9次）2 ms方波耐受下,可以改善压敏电阻老化特性,其原因在于冲击电流产生热效应使构成晶界势垒亚稳定成分填隙锌离子在晶界发生反应而降低其浓度,得到比冲击前更稳定的晶界结,从而提高了其老化特性。     

特高压避雷器用ZnO压敏电阻电压梯度限值的探讨

为了研制性能优异的特高压避雷器,笔者对实际所需ZnO压敏电阻的电压梯度是否存在限值进行了研究,并结合特高压避雷器的实际应用需求,详细讨论了ZnO压敏电阻的电压梯度限值的相关问题。研究表明,对适用于特高压避雷器的ZnO阀片,其电压梯度不仅受到特高压避雷器绝缘间距、通流容量等外在因素的限制,同时也受到ZnO阀片能量吸收密度的限制。在现有生产制造能力的条件下,特高压避雷器采用ZnO阀片的电压梯度越高,阀片所必须达到的能量吸收密度也越高。笔者通过理论分析与计算得出,特高压避雷器适用ZnO阀片的方波能量吸收密度理论极限值为517 J/cm3,对应的电压梯度理论极限值为686 V/mm。对于特高压瓷套、复合外套、GIS罐式避雷器所需ZnO阀片,最理想的电压梯度分别为213、300、426 V/mm,相应的能量吸收密度要求至少分别为150、226、301 J/cm3。     

ZnO压敏电阻老化机理的研究进展

ZnO压敏电阻作为避雷器的关键元件在限制电力系统过电压方面具有极为重要的作用,直接决定电力系统的过电压水平和设备的绝缘水平。然而其在承受长期工作电压或短时冲击电流作用时不可避免地会产生老化现象。本文总结了国内外学者对于ZnO压敏电阻老化机理的不同观点及最新研究进展,分析了其老化机理,并讨论了提高ZnO压敏电阻稳定性的方法。     

基于全能量法Z nO压敏电阻能量配合的分析

分析了雷电波在传输线中传输及ZnO压敏电阻级间串联电感的理论。通过改变试验中级间连接导线的长度,改变相应的分布电感,退耦元件采用与分布电感等值的空心电感和磁芯电感,进行了ZnO压敏电阻能量配合试验。研究为ZnO压敏电阻的能量配合提供了参考依据,在实际应用中具有一定的参考价值。     

氧化锌避雷器残压检测及信号特征分析

氧化锌避雷器是现阶段高压电力系统中承担限制线路雷电过电压和操作过程中电压指标状态任务的重要装置。若出现了过电压现象,短时间内大量的冲击能量会直接倾泻到大地。因此,控制过电压范围是保证高压电力系统的运行能够安全达到有效避雷状态的重要前提条件。应对氧化锌避雷器的残压进行检测,并对其避雷针对地雷器的作用发挥效果进行观察和确认。为了确保观察和分析的有效性,应明确残压检测中的信号特征,并要借助仿真分析手段明确氧化锌避雷器的真实运行状态和应用状态。     

ZnO压敏电阻片的应用研究进展

本文针对1000kV交流系统和±800kV直流系统中各种避雷器对安全可靠性、重量轻、体积小型化的要求,总结了国内外竞相开展的提高ZnO压敏电阻片电位梯度和能量吸收能力的研究开发工作。综述分析了国内外用于交直流系统避雷器的高电位梯度、大能量吸收能力的新型ZnO压敏电阻片的研究开发和应用进展,总结了提高ZnO压敏电阻片电位梯度(达4.0kV/cm)和能量吸收能力(达300J/cm3)的主要途径。     

金属氧化物避雷器的残压检测模型

为了延缓金属氧化物避雷器(MOSA)阀片的寿命,保障电力系统安全稳定运行,提出了基于残压检测的避雷器诊断方法。将MOSA在冲击电流作用下产生的残压信号作为研究对象,建立MOSA残压检测模型;利用有限元法(FEM)得到残压检测结构参数,证明了该检测模型不会对MOSA产生不良影响。对模型进行工频稳态数值仿真,结果表明所提出的MOSA残压检测模型不仅可以降低MOSA本体的最大场强,还可以降低MOSA的工频损耗,延缓结构老化,降低设备的事故率。     

基于Voronoi网格研究ZnO压敏电阻微观参数对其电气性能的影响

ZnO压敏电阻是由大量ZnO晶粒和晶界组成的多晶半导体器件,其内部ZnO晶粒微观结构的几何形状和拓扑结构以及晶界的性能和电气特性分布对ZnO压敏电阻的宏观电气特性的影响非常明显。因此,基于Voronoi网格建立ZnO压敏电阻的微观结构模型和晶界电路模型,研究微观参数的变化对其宏观电气性能的影响。仿真结果表明：通过减小平均晶粒尺寸、提高表面态密度或者降低施主浓度等措施,能够明显提高ZnO压敏电阻的电压梯度,电压梯度的提高有助于降低其残压比;降低晶粒电阻率,可减小ZnO压敏电阻的残压比,同时对其他电气参数无明显影响。因此,研发高梯度、低残压的ZnO压敏电阻,应采取以减小平均晶粒尺寸、降低晶粒电阻率作为主研究路线,以提高表面态密度、降低施主浓度等作为辅助措施的研发策略。     

高压探头连线方式对电涌保护器残压测量的影响

按GB 18802.1—2002之规定,进行8/20μs冲击电流下的电涌保护器（SPD）残压测试时,测试结果常受到试验布置的影响。分析高压探头与被测SPD之间的连线方式对残压测量结果的影响。通过对比常见的几种连线方式下的残压测量结果分析认为,利用双绞线进行连接,测得的残压值最为接近真实值。     

自然雷电下氧化锌避雷器残压特征分析

对自然闪电条件下氧化锌避雷器的残压波形特征进行了分析。通过线路过电压和快电场的变化,对记录的12次自然闪电引起的避雷器残压波形进行了分析。分析结果表明,自然闪电条件下的避雷器残压持续时间约330 μs,明显长于实验室用8/20 μs波形电流冲击得到的几十微秒残压持续时间,波形宽度过长可能会造成压敏电阻体的熔化穿孔。其次,避雷器上残压波形与闪电放电过程紧密相关,具有较多的不规则性。此外,避雷器对前端埋地50 m的线路过电压有一定的抑制作用,对闪电首次回击引起的过电压抑制作用较弱,对继后回击引起的过电压抑制作用较强。     

电涌保护器残压测量中的影响因素分析

按GB 18802.1—2002之规定进行8/20μs冲击电流下的电涌保护器(SPD)残压测试时,测试结果常受到各种因素的影响。笔者通过试验验证,理论探讨,分析了SPD两端引线、高压探头与被测SPD之间的连线方式、残压信号传输线缆等多种因素对残压测量结果的影响。确定了电涌保护器残压测量过程中的各种影响因素及影响趋势,提出准确测量残压的方法。     

变压器剩磁对发变组突加电压保护的影响及对策

针对变压器直流电阻测试后,在铁心中产生剩磁,导致机组升压过程中三相电流突增,突加电压保护动作跳机的现象,利用现场机组录波器记录数据及波形图、分散控制系统(DCS)采集数据及趋势图,并结合变压器原理、突加电压保护原理分析,采用在机组升压至额定后缓慢降压至零的方法去磁,经过3次反复升压降压的过程,查看机组DCS采集三相电流...     

分布式供能系统一次能源利用率影响因素

分布式供能系统一次能源利用率影响因素分布式供能系统能够提供灵活的能源供给,但目前已投运的分布式供能系统存在着运行效率低、经济效益差的缺点。为了提高分布式供能系统一次能源利用率,以佛山供电局3栋大楼为依托,建成一个高效的天然气冷、电联供示范系统。针对示范系统存在的一次能源利用率低、燃机排烟背压超限制等问题,对系统进行了主机改造和关联系统改造。改造后的试验数据表明,分布式供能系统全年一次能源利用效率取决于:主设备本体的效率、烟气尾部余热利用程度、设备负荷率和年运行时间。     

机械应力与电压频率对XLPE电缆电树的影响

实验研究了机械应力和电压频率对 XL PE电缆绝缘中电树枝起始特性、生长特性及电树枝结构的影响。研究发现 ,与不含应力试样相比 ,含有机械应力的 XL PE试样中电树枝的引发时间短 ,生长速度快 ,且低频下生长的电树枝常有类似于松树枝的结构 ,高频下均为单纯稠密枝状结构。无应力试样中低频电树枝则为枝状或枝状与局部丛林状共存的混合结构。     

谐振耐压试验中电晕对品质因数的影响

变频串联谐振耐压中,品质因数影响试验电源的容量,因此提高品质因数对减少电源容量有重要意义。根据试验现场的实际情况,提出实际试验中的等效电路图,由等效电路图推导出实际的品质因数的计算式。得出电晕对品质因数影响的各种因素,由此提出相应的减少电晕对品质因数影响的措施。     

CVT高频特性的测量及影响因素

对CVT高频特性进行了试验研究,分析了影响高频特性的一些因素。着重对高频电容、等值串联电阻、低压端杂散电容、杂散电导进行了试验分析,总结了减小测量误差的方法,并通过试验总结了在产品结构上应采取的必要措施,指出了控制高频电容及等值串联电阻的有效方法。     

CVT高频特性的测量及影响因素

对CVT高频特性进行了试验研究,分析了影响高频特性的一些因素。着重对高频电容、等值串联电阻、低压端杂散电容、杂散电导进行了试验分析,总结了减小测量误差的方法,并通过试验总结了在产品结构上应采取的必要措施,指出了控制高频电容及等值串联电阻的有效方法。     

降低避雷器额定电压或残压对取消750kV线路断路器合闸电阻的影响

目前中国西北地区已投运的750 kV工程避雷器配置基本上是采用750 kV母线侧避雷器额定电压600 kV、线路侧避雷器额定电压648 kV。绝大多数750 kV工程线路断路器装有570~600Ω合闸电阻。根据工频过电压的差异化研究结果,母线侧和线路侧避雷器额定电压在一定范围内均可以进一步降低。避雷器性能提高,避雷器操作冲击电流残压降低,750 kV线路合闸操作过电压水平会相应降低,有利于取消750 kV线路断路器合闸电阻。文中对750 kV工程避雷器额定电压或残压降低后的合闸操作过电压进行了研究,结合操作过电压闪络率的计算,提出了降低避雷器额定电压或残压后取消750 kV线路断路器合闸电阻的适用范围。