复合绝缘子硅橡胶伞裙老化状态评估方法综述

随着复合绝缘子运行数量和时间的增加,并长期承受电场、机械负荷和复杂多变的环境作用,其硅橡胶伞裙的老化问题日益突出,威胁了电网的安全稳定运行.结合笔者的研究成果,从传统和新的老化评估方法两个方面,综述了当前复合绝缘子硅橡胶伞裙的老化评估进展.传统方法包括外观检查、喷水分级法、静态接触角法及红外热像法等.这些方法比较简便、...     

100kW碳化硅三相并网逆变器设计

随着人们环保意识的不断提高,传统的化石能源越来越无法满足人们的要求,以太阳能为代表的可再生新能源逐渐引起人们的关注。而并网逆变器作为新能源与电网连接的关键一环,其性能对于整个电网系统都起着至关重要的作用。传统的光伏并网逆变器通常采用IGBT器件,但由于该种器件的开关速度受到电导调制效应影响,使得逆变器的开关频率难以提高,这就限制了光伏逆变器效率和功率密度的提升。与传统的Si器件相比,基于SiCMOSFET器件的耐压更高、导通电阻更低,并且器件结电容、门极电荷量更小,所以可以达到更快的开关频率,利于提高效率。文中主要进行了碳化硅三相并网逆变器的硬件电路设计,包括主电路参数的设计以及驱动电路的设计,并在MATLAB上进行开环仿真验证。从损耗分析的角度说明了SiC器件相比于Si器件的优势,得出了SiC器件在相同损耗下的开关频率更高的特点。     

复合绝缘子芯棒湿热老化与吸湿特性研究

为了研究湿热环境下复合绝缘子芯棒的老化与吸湿特性,首先对复合绝缘子芯棒开展湿热老化实验,然后通过扫描电子显微镜(SEM)和热刺激电流(TSC)测试分析样品的微观形貌和陷阱特性,基于称重法得到不同温度下芯棒的吸湿率随时间的变化规律,利用Fick扩散模型对实验数据进行拟合,研究芯棒的吸湿特性。结果表明:芯棒的吸湿过程符合Fick扩散模型。随着湿热老化时间的增加,芯棒表面微观形貌逐渐劣化,环氧树脂分解,出现缝隙等缺陷,陷阱密度和能级均增大,并进一步提升了材料的吸湿率与扩散系数。环境温度的提升能够抑制芯棒的吸湿进程,因此,在芯棒的生产、储存和运输过程中可适当提升环境温度,抑制材料的吸湿,从而提高复合绝缘子的性能。     

复合绝缘子芯棒湿热老化特性研究

由于长期运行在湿热的气候环境下,近年来我国南方地区复合绝缘子异常发热、击穿断裂等故障时有发生,严重威胁了电网的安全稳定运行。为了研究复合绝缘子芯棒的湿热老化特性,首先对芯棒材料进行湿热老化实验,然后利用扫描电镜、红外光谱、热重分析和介电分析等手段对湿热老化和酥朽断裂芯棒进行分析,结果表明:湿热的联合作用能够显著加速芯棒的老化进程,随着湿热老化时间的增加,样品的表面微观形貌、化学基团、热解性能和介电性能均逐渐劣化,其中环氧树脂的碳链和碳氧链的吸收峰、热解剩余质量、介电参数可作为芯棒材料的老化特征参量,用以评估其老化状态;湿热老化和酥朽断裂的芯棒均发生了环氧树脂的劣化分解和玻纤的水解与离子交换反应,环氧树脂和玻纤的劣化程度与老化时长正相关;烘干后芯棒的介电参数显著降低,表明水分入侵对其介电性能具有重要影响,湿热老化充分考虑了这一因素,相比于其他老化方式更加全面合理。     

复合绝缘子HTV硅橡胶伞套的湿热老化特性研究

由于长期运行在湿热的气候环境下,近年来我国南方地区复合绝缘子异常发热、击穿断裂等故障时有发生,严重威胁了电网的安全稳定运行。为了研究复合绝缘子硅橡胶伞套的湿热老化特性,首先对高温硫化(High Temperature Vulcanization,HTV)硅橡胶进行湿热老化实验,然后利用扫描电镜、红外光谱、热重分析、介电谱和热刺激电流测试等分析手段对湿热老化和运行老化样品进行微观分析,结果表明:湿热的联合作用能够显著加速HTV硅橡胶的老化进程,随着湿热老化时间的增加,样品的表面微观形貌、化学基团、热解性能、介电性能和陷阱性能均逐渐劣化,其中,硅氧主链与硅碳侧链红外吸收峰高、热解剩余质量、介电参数和陷阱参数可作为硅橡胶的老化特征参量,评估其老化状态; HTV硅橡胶在湿热老化过程中主要发生PDMS分解,湿热老化26天样品的PDMS的劣化程度与运行老化10年的伞裙接近;烘干后样品的介电参数显著降低,表明水分入侵对其介电性能具有重要影响,湿热老化充分考虑了这一因素,相比于其他老化方式更加全面合理。     

湿热环境下复合绝缘子HTV硅橡胶 伞裙的吸湿特性研究

由于长期运行在湿热的气候环境下,近年来我国南方地区复合绝缘子异常发热、击穿断裂等故障时有发生,严重威胁了电网的安全稳定运行。为了描述湿热环境下复合绝缘子高温硫化(high temperature vulcanization,HTV)硅橡胶伞裙的吸湿行为,首先对复合绝缘子HTV硅橡胶伞裙开展湿热老化实验,然后利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)分析样品的微观形貌,基于称重法得到不同温度下硅橡胶的吸湿率随时间变化规律,利用Fick扩散模型对实验数据进行拟合,并与运行老化伞裙进行对比,分析HTV硅橡胶的吸湿特性。结果表明:HTV硅橡胶的吸湿过程符合基于随机热运动的Fick扩散模型。随着湿热老化时间的增加,HTV硅橡胶表面微观形貌逐渐劣化,出现孔洞等缺陷,并进一步提升了材料的吸湿率与扩散系数。环境温度的提升能够促进HTV硅橡胶的吸湿进程,在硅橡胶的生产、储存和运输过程中可适当降低环境温度,抑制材料的吸湿,提高复合绝缘子的质量。     

复合绝缘子芯棒发热的热传导特性研究

近年来我国复合绝缘子由于芯棒发热导致异常温升的故障时有发生,给电网安全运行带来隐患.为了研究芯棒发热的热传导特性,以及复合绝缘子内外温度的关系,笔者通过理论推导,建立了芯棒发热的热传导模型,并开展仿真与实验研究.结果 表明,当复合绝缘子芯棒发热时,硅橡胶护套中径向温度成对数分布,芯棒表面温度与护套表面温度为一次函数关系...     

一起特高压换流变压器阀侧操作冲击击穿试验故障分析

特高压换流变压器是直流输电系统的核心设备,与换流阀一起作为交、直流系统的连接枢纽,其设备质量关乎交、直流电网的安全稳定运行。文中通过油色谱分析、排油内检与解体检查,分析了一起特高压换流变压器阀侧操作冲击击穿试验故障,判断故障原因为阀侧成型引线端部均压铜管存在质量缺陷,凸起尖端在操作冲击电压下诱发放电,并经成型引线表面、最外层出线角环、铁心柱屏蔽筒外层绝缘纸板形成贯穿性放电通道,最终对铁心地屏及拉板放电击穿。文中针对该次故障提出了防范措施与建议,提升了特高压换流变的质量管控水平。     

考虑网络结构和运行状态的电网脆弱线路辨识

在电网连锁故障分析中,辨识出故障传播过程中的关键脆弱线路具有重要意义。计及电网拓扑结构和实时运行状态2个方面,构建包含电气介数、功率系数、负载率偏移量和电压偏移率在内的指标体系;基于熵权法建立脆弱线路的评估模型,综合有功和无功、局部和全局2方面实现对电网线路脆弱度的全面评价。通过仿真算例对系统的所有线路进行脆弱度排序,结果表明所提指标克服了已有指标无法兼顾电网拓扑结构实时和运行状态的缺陷,评估模型实际有效。     

基于固有应变理论的等高齿弧锥齿轮铣刀盘焊接变形仿真研究

基于固有应变理论,使用Weld Planner有限元软件对等高齿弧锥齿轮铣刀盘的焊接变形进行研究,通过建立有限元模型准确快速得到铣刀盘的焊接变形规律.根据仿真模型和焊接参数对铣刀盘进行焊接,测量的变形和数值与仿真参数一致.