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高绝缘、高介电硅橡胶材料的研究进展

宁夏电力 2024年第3期 35-43页

作者：房子祎赵卉垚伍弘郝金鹏冒杰国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 宁夏大学化学化工学院(省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室) 宁夏银川750021

硅橡胶作为典型的绝缘材料,具有优异的绝缘性能、防污性能和可加工性,在高压输电和电气设备外绝缘方面都应用广泛。随着电子元器件、集成电路、电力输送系统等实际应用的快速发展,对常用于设备绝缘保护的硅橡胶材料的绝缘性能和介电性... 详细信息

硅橡胶作为典型的绝缘材料,具有优异的绝缘性能、防污性能和可加工性,在高压输电和电气设备外绝缘方面都应用广泛。随着电子元器件、集成电路、电力输送系统等实际应用的快速发展,对常用于设备绝缘保护的硅橡胶材料的绝缘性能和介电性能也提出了更高的要求。在硅橡胶中掺杂填料,可以有效地提高硅橡胶的相对介电常数和击穿场强。目前常用的填料有高相对介电常数填料、宽带隙填料、碳系填料、金属填料,以及混合填料等。本文总结了提高硅橡胶复合材料介电性能和绝缘性能的相关研究,对硅橡胶复合材料的发展进行了展望。

关键词：硅橡胶复合材料高绝缘高介电

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基于电磁抑制法的架空输电线路防雷装置研究

宁夏电力 2024年第2期 60-64,74页

作者：伍弘房子祎郝茗吴波吴彦亨李定培国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 深圳市瑞迈思科技有限公司广东深圳518000

为进一步提升架空输电线路耐雷水平,解决传统防雷装置在降低雷电流幅值方面存在的不足,采用电磁抑制法可有效降低雷电流波形陡度和入地电流峰值的新型防雷装置。对新型防雷装置结构及电气进行了设计,研究了通流线圈及装置制造工艺,最后... 详细信息

为进一步提升架空输电线路耐雷水平,解决传统防雷装置在降低雷电流幅值方面存在的不足,采用电磁抑制法可有效降低雷电流波形陡度和入地电流峰值的新型防雷装置。对新型防雷装置结构及电气进行了设计,研究了通流线圈及装置制造工艺,最后制作了装置样机并开展模拟试验。结果表明,相较于传统防雷装置,新型防雷装置雷电流波形陡度降低幅度达54%,雷电流入地峰值降低幅度达26%,且适应于多种铁塔角钢尺寸、方向的安装,可有效降低架空输电线路遭受雷电绕击和反击概率。

关键词：输电线路防雷电磁抑制法雷电流通流电感

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复杂高次谐波电流作用下GIS振动特性研究

宁夏电力 2024年第1期 36-41,47页

作者：伍弘吴旭涛王文昭牛勃沙伟燕熊庆汲胜昌吴志勇国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室陕西西安710049 国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司宁夏吴忠751100

新型电力系统源-网-荷侧特性不同于传统电力系统,系统中存在谐波,甚至超高次谐波。谐波对气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)振动特性产生影响。首先,分析了新型电力系统源侧、网侧以及负荷侧并入电网时产生的谐波种类及... 详细信息

新型电力系统源-网-荷侧特性不同于传统电力系统,系统中存在谐波,甚至超高次谐波。谐波对气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)振动特性产生影响。首先,分析了新型电力系统源侧、网侧以及负荷侧并入电网时产生的谐波种类及成分;其次,搭建GIS谐波激励下振动特性测量平台,结合电力系统中的谐波特性,对不同谐波电流激励下的GIS振动特征进行试验研究;最后,通过试验发现:GIS外壳振动幅值在轴向呈线性分布,振动大小与端部刚度成反比;当存在多种谐波电流时,谐波之间的和频、差频及倍频使振动频率更加丰富,这使得GIS更容易产生机械谐振。

关键词：气体绝缘开关设备振动特性谐波新型电力系统

一起小型化GIS设备故障分析及改进措施研究

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高压电器 2022年第1期58卷 214-220页

作者：牛勃相中华马飞越马文长伍弘倪辉国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750011 国网宁夏电力有限公司银川750001 国网宁夏电力有限公司检修公司银川750011

小型化GIS设备因结构紧凑、成本低等符合设备运维单位需求的特点,在电力系统中得到推广应用,但由于早期绝缘评价指标低,导致该类设备故障率较高。文中以某故障高发小型化GIS屏蔽罩表面气隙击穿为例,对该类设备运行可靠性进行研究,并依... 详细信息

小型化GIS设备因结构紧凑、成本低等符合设备运维单位需求的特点,在电力系统中得到推广应用,但由于早期绝缘评价指标低,导致该类设备故障率较高。文中以某故障高发小型化GIS屏蔽罩表面气隙击穿为例,对该类设备运行可靠性进行研究,并依据研究结果提出改进措施。首先通过电场仿真、快速暂态过电压计算、绝缘裕度校核对故障进行分析,给出故障发生的主要原因。之后基于电场仿真、流场仿真以及耐压试验过程中的特高频局部放电特征,对该小型化GIS设备提出屏蔽罩结构优化、罐体内部异物治理、特高频绝缘监测3种改善措施,避免同类故障再次发生。最后通过人工预埋异物下交流耐压试验、1.1倍雷电冲击下绝缘裕度校核,验证了文中所提措施的有效性。

关键词：小型化GIS 粉尘异物局部放电电场分布绝缘裕度

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微米级异物对GIS设备绝缘状态影响研究

高压电器 2022年第3期58卷 93-100页

作者：牛勃孙尚鹏魏莹陈磊马飞越伍弘国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750011

断路器分合闸过程中不可避免产生微米级金属粉尘,对GIS设备内部绝缘状态具有重要影响。文中以真型363 kV GIS为基础,搭建了可进行520 kV工频耐压、1175 kV雷电冲击耐压的试验平台,用以开展微米级异物下GIS设备绝缘状态影响研究。首先基... 详细信息

断路器分合闸过程中不可避免产生微米级金属粉尘,对GIS设备内部绝缘状态具有重要影响。文中以真型363 kV GIS为基础,搭建了可进行520 kV工频耐压、1175 kV雷电冲击耐压的试验平台,用以开展微米级异物下GIS设备绝缘状态影响研究。首先基于2000次机械操作开展微米异物分布特征研究,获取了触头不同磨损次数下的微米级异物变化趋势。其次在不同操作次数下采用脉冲电流法进行放电量检测,同时联合特高频、超声波局部放电检测法,分析不同检测方法对微米级异物放电检测灵敏度。最后采用人工预埋的方式开展微米级金属粉尘对GIS设备绝缘性能的影响,并采用雷电冲击试验方法进行绝缘裕度校核,获取了微米级异物对设备绝缘性能的影响。文中通过微米级异物在真型设备内不同数量不同位置的试验以及对应试验下的局放检测研究,可为设备运维过程中微米级异物对绝缘状态的影响提供技术支撑。

关键词：微米级异物局部放电绝缘裕度 GIS 带电检测

基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真

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红外技术 2023年第3期45卷 276-281页

作者：王洁伍弘詹仲强李金良金铭陈文涛国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果。该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再... 详细信息

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果。该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再使用Lazy Snapping算法对增强后的高压开关柜温度场红外图像进行分割,并通过混合遗传模拟退火算法合成二维纹理流场图像;以该图像为基础,使用Image Quiltingh纹理合成算法合成高压开关柜温度场三维图像,完成高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真过程。实验结果表明:该方法可有效增强高压开关柜温度场红外图像,其分割红外图像时的交并比数值接近1.0;可依据其生成的二维纹理流场图像生成三维图像,温度场仿真数值最大偏差仅为0.03℃。

关键词： Lazy Snapping 混合模拟退火高压开关柜温度场三维图像重建

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输电线路瓷绝缘子钢帽腐蚀特性研究

过程工程学报 2023年第7期23卷 1054-1062页

作者：伍弘陈磊郝金鹏刘世涛杨粤房子祎李平国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏银川750021 国网宁夏电力有限公司宁夏银川750001

瓷绝缘子钢帽腐蚀严重威胁输电线路的安全稳定运行。采用电化学方法考察了瓷绝缘子钢帽在NaHCO_(3)溶液、NaCl溶液和污秽滤液中的腐蚀行为,电化学阻抗谱和极化曲线分析表明,NaHCO_(3)和NaCl溶液对瓷绝缘子钢帽产生的电化学腐蚀速率与溶... 详细信息

瓷绝缘子钢帽腐蚀严重威胁输电线路的安全稳定运行。采用电化学方法考察了瓷绝缘子钢帽在NaHCO_(3)溶液、NaCl溶液和污秽滤液中的腐蚀行为,电化学阻抗谱和极化曲线分析表明,NaHCO_(3)和NaCl溶液对瓷绝缘子钢帽产生的电化学腐蚀速率与溶液浓度呈正相关,钢帽在NaCl溶液中腐蚀速率最大,在污秽滤液中的腐蚀速率随污秽等值盐密增大而增大,其中在高污秽度地区的污秽滤液中腐蚀速率与在低浓度NaHCO_(3)溶液中的腐蚀速率接近;通过腐蚀实验溶液颜色及微观形貌对比可以发现,试样在NaHCO_(3)溶液和污秽滤液中,表面存在腐蚀产物和氧化产物的沉积,而在NaCl溶液中腐蚀表面发生全面腐蚀,且没有出现明显的棕红色Fe(OH)_(3)沉积。因此,高污秽地区绝缘子金属附件的防腐对预防绝缘子失效及防污闪具有重要意义。

关键词：电化学腐蚀电化学阻抗谱极化曲线工业污秽金属附件

基于多负荷特征和TCN-GRU神经网络的负荷预测

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中国电力 2022年第11期55卷 142-148页

作者：郑豪丰杨国华康文军刘志远刘世涛伍弘张鸿皓宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 国网宁夏电力公司电力科学研究院宁夏银川750001

传统负荷预测未深入考虑负荷序列对模型预测精度的影响。为提高预测精度,提出了多负荷特征组合(multi-load feature combination, MLFC),并结合时间卷积网络(temporal convolution network,TCN)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)构建了负荷预测框架。首先,引入负荷变化率特征和基于集合经验模态分解的负荷分量特征,并与负荷、日期特征构成MLFC;其次,选取TCN和GRU进行特征提取和预测,基于MLFC搭建MLFC-TCN-GRU预测框架;最后,采用不同模型验证所提方法。结果表明:MLFC有助于预测精度提升,且适用于不同模型。同时,MLFC-TCN-GRU相较于其他模型有着较高预测精度。

关键词：负荷预测集合经验模态分解时间卷积网络门控循环单元

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运行复合绝缘子芯棒-护套界面性能评估

电瓷避雷器 2022年第2期 153-158,166页

作者：伍弘刘世涛郝金鹏房子祎杨凯吴波国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750011

芯棒-护套界面性能是表征复合绝缘子运行状态和老化进程的重要对象之一。为准确评估宁夏地区运行复合绝缘子的芯棒-护套界面性能,对宁夏电网运行6年及以上、35 kV~750 kV的33个厂家批次复合绝缘子进行剖检试验和带护套芯棒水扩散试验,... 详细信息

芯棒-护套界面性能是表征复合绝缘子运行状态和老化进程的重要对象之一。为准确评估宁夏地区运行复合绝缘子的芯棒-护套界面性能,对宁夏电网运行6年及以上、35 kV~750 kV的33个厂家批次复合绝缘子进行剖检试验和带护套芯棒水扩散试验,并对水扩散试验结果不同的试品做傅里叶红外光谱分析。结果表明,在密封性能良好的情况下,有23个厂家批次复合绝缘子的芯棒-护套界面粘接性下降、耐水解及耐湿热老化性能下降;相同运行环境下复合绝缘子芯棒-护套界面的老化进程与伞裙表面的老化进程不一致;复合绝缘子芯棒-护套界面性能劣化与其运行年限有直接关系。评估结果可为复合绝缘子运维检修提供建议。

关键词：复合绝缘子界面性能剖检试验水扩散试验红外光谱分析