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特高压交流输电线路双摆防舞器电晕特性

电网技术 2023年第10期47卷 4342-4348页

作者：全姗姗李峰张锐邓杰杰张虎袁光裕中国电力科学研究院有限公司湖北省武汉市430074 国家电网有限公司北京市西城区100031

结构参数是影响金具表面电场分布的重要因素之一,采用正交试验方法选择双摆防舞器的结构参数,利用有限元ANSYS分析方法,建立了双摆防舞器的三维平面试验模型,研究摆锤半径、摆臂长度和摆角对其表面电场分布的影响。采用极差分析法,得到... 详细信息

结构参数是影响金具表面电场分布的重要因素之一,采用正交试验方法选择双摆防舞器的结构参数,利用有限元ANSYS分析方法,建立了双摆防舞器的三维平面试验模型,研究摆锤半径、摆臂长度和摆角对其表面电场分布的影响。采用极差分析法,得到摆锤半径对双摆防舞器表面场强影响最大,摆臂长度次之,摆角最小;而采用方差分析法得出,摆锤半径和摆臂长度的改变对双摆防舞器表面场强有显著影响,而摆角的大小无显著影响。依据计算结果,开展了真型电晕试验,得出电晕起始/熄灭电压随着摆臂长度和摆锤半径的变化趋势,并给出了2km及以下海拔高度的选用组合方式。研究结果为实际工程的应用提供了客观数据,也可为今后特高压工程中双摆防舞器的设计和选型提供参考依据。

关键词：特高压双摆防舞器正交试验法仿真计算电晕试验

典型发热缺陷复合绝缘子红外特征及无人机红外测试参数选择

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高电压技术 2022年第3期48卷 865-875页

作者：李特陶瑞祥张锐闻君全姗姗王晓杰国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 中国电力科学研究院有限公司武汉430074 国网浙江省电力有限公司温州供电公司温州325000 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

为系统性总结复合绝缘子发热缺陷的红外图谱特征,选择合适的复合绝缘子无人机红外现场测试参数,收集了芯棒酥朽、芯棒–护套严重不粘、护套受潮3类自然缺陷绝缘子,并制作了内置金属丝异物、芯棒模拟酥朽、金具–护套气隙3类人工缺陷绝缘... 详细信息

为系统性总结复合绝缘子发热缺陷的红外图谱特征,选择合适的复合绝缘子无人机红外现场测试参数,收集了芯棒酥朽、芯棒–护套严重不粘、护套受潮3类自然缺陷绝缘子,并制作了内置金属丝异物、芯棒模拟酥朽、金具–护套气隙3类人工缺陷绝缘子,开展实验室耐压红外测试及户外场无人机红外测试,对图谱与发热幅值进行了分析。试验结果表明,采用高温及酸性环境模拟方式可成功模拟复合绝缘子芯棒酥朽发热缺陷;不同种类人工缺陷实验室环境运行电压下可产生2~10K不等的温升。护套受潮复合绝缘子发热一般限于端部,发热分布较为均匀,自然酥朽缺陷绝缘子发热区域长度更长、温度分布极不均匀。测试距离增加、空间分辨率增大会导致复合绝缘子红外图谱模糊、表面温度曲线振荡,致使发热幅值测量结果失真、发热缺陷辨识困难。为保证对不同发热幅值发热缺陷的有效辨识,建议对于空间分辨率为0.895、0.68 mrad的无人机红外测试设备,测试距离不超过10m,对于空间分辨率为0.34 mrad的无人机红外设备,测试距离不超过20 m。

关键词：复合绝缘子发热缺陷发热均匀性无人机测试距离红外

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特高压交流线路金具常见电晕位置及串型优化

中国电力 2022年第2期55卷 108-114页

作者：牛海军张雪松全姗姗刘胜春司佳钧中国电力科学研究院有限公司北京102401 中国电力科学研究院有限公司湖北武汉430074

基于浙北—福州1000 kV特高压交流线路现场测试结果,研究了特高压交流线路金具的常见电晕问题。借鉴中国1000 kV特高压交流输电线路金具设计、制造、建设及运行经验,根据1000 kV特高压交流线路技术参数开展了悬垂串、耐张串和跳线串均... 详细信息

基于浙北—福州1000 kV特高压交流线路现场测试结果,研究了特高压交流线路金具的常见电晕问题。借鉴中国1000 kV特高压交流输电线路金具设计、制造、建设及运行经验,根据1000 kV特高压交流线路技术参数开展了悬垂串、耐张串和跳线串均压屏蔽环金具结构的优化设计工作,通过悬垂串的真型电晕及噪声测试进一步验证了金具的优化效果。

关键词：悬垂串耐张串刚性跳线电晕测试真型试验

Ru基金属/金属氧化物电催化活性及氧化电解水制备

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Ru基金属/金属氧化物电催化活性及氧化电解水制备

作者：全姗姗武汉轻工大学

学位级别：硕士

随着环境日益受到破坏,人类生存的地球也面临着各类挑战,许多新型病菌的出现也给人类造成了巨大的伤害。氧化电解水作为近年来一种新型的杀菌剂具有杀菌完全、无残留、迅速、适用性广、对人体无害、成本低、使用方便、腐蚀性小等作用;... 详细信息

随着环境日益受到破坏,人类生存的地球也面临着各类挑战,许多新型病菌的出现也给人类造成了巨大的伤害。氧化电解水作为近年来一种新型的杀菌剂具有杀菌完全、无残留、迅速、适用性广、对人体无害、成本低、使用方便、腐蚀性小等作用;其在食品、医疗、卫生、农作物等方面均表现出优良的杀菌效果。所以制备具有高浓度有效氯的电解水成为我们研究的重点;但氧化电解水的制备是通过电解0.05%的氯化钠溶液,在阳极产生具有杀菌效果成份有效氯的时候,也会发生析氧反应;所以如何提高析氯反应,降低析氧反应从而提高析氯选择性也成是研究的重点。此外由于面临着能源危机,加上在阴极也会发生析氢反应,所以制备可以倒极使用的电极解决能源问题也是本课本研究的内容。本论文以Ru为基础,将制备的特殊形貌Ru基金属/金属氧化物的,考察其电催化活性并得到以下结论:(1)采用溶胶-凝胶法合成了细丝和树叶状RuO催化剂,将其与经典亚当斯法制备的RuO进行了比较。通过SEM可以知道,亚当斯法形成的催化剂没有固定的形貌,出现严重的团聚现象;而溶胶-凝胶法能够得到固定的形貌。通过析氯极化曲线可知,细丝和树叶单位面积上的析氯活性为77 m A·cm、57.6mA·cm高于或者与亚当斯法58 mA·cm,说明提高催化活性面积有助于提高析氯活性,但单位电量亚当斯法为2.48 A·C高于细丝和树叶的1.16 A·C、0.73A·C。所以制备出特殊形貌RuO催化剂虽然提高了单位面积上的析氯催化活性,但却没有实质性地在单位电量上活性得到提高,因此,单单考虑形貌的影响并不能够实现真正意义上的析氯活性的提高。(2)利用溶剂热法、水热法制备了分散性好的Ru@RuO催化剂。利用溶剂热法制备的球形形貌,空隙非常大,而且表面也比较光滑;利用水热法制备的蜂窝状颗粒间也有一定的空隙。通过XRD表征可看到颗催化剂体相以Ru为主体,是因正丁醇/水在高温高压下具有一定的还原性,将Ru3+还原为Ru,在退火处理时,表面的Ru被氧化成RuO。通过析氯极化曲线及Tafel曲线分析知,单位面积和单位电量上球形形貌催化剂具有最高析氯电流90 mA·cm和10.45 A·C分别是亚当斯法无定形的1.6倍和4.2倍;蜂窝状析氯电流分别为79 mA·cm和2.74A·C分别为亚当斯法无定形的1.4倍和1.1倍。从析氯反应机理Tafel曲线可知,氯的脱附是速控步骤,由于球形空隙大,所以析氯活性高。(3)优化溶剂热法制备球形Ru@RuO的反应条件,通过SEM可看出所制备的催化剂有均呈现出较好的球形形貌。通过XRD表征可知,催化剂是Ru和RuO的混合。通过CV可知,各个反应温度及不同反应时间下制备的催化剂电催化活性面积有较大的区别,140℃和180℃下反应2h都具有较高的析氯活性,单位面积上分别为89 mA·cm和90 mA·cm,单位电量上分别为10.07 A·C和10.45A·C。进一步通过对其Tafel曲线斜率分析可知,在180℃下反应2 h的析氯Tafel为38.8 m V·dec小于140℃下反应2 h的塔菲尔斜率51.9 mV·dec更有利于氯气的脱附。(4)利用溶剂热法合成了不同比例的Ru-Cu复合氧化物,通过添加不同比例的CuO仍能得到球形分散、无团聚的复合氧化物。通过XRD表征可知,随着CuO含量的增大,形成的复合催化剂的峰型越来越宽而且不明显,说明晶型越来越不完整,粒径越来越小,CuO的加入确实改变了催化剂颗粒大小。通过析氯活性比较,随着CuO含量的增加,析氯电流在单位面积和电量上都呈现先增大后减小的趋势,在Ru与Cu的物质的量比为1:0.8时,复合催化剂具有最好的析氯活性,在单位电量上的析氯电流为11.6 A·C高于纯Ru的10.45 A·C。而且通过析氧析氯电势差比较,也是在此比例下复合氧化物具有最大的析氯析氧电势差165 mV高于纯Ru的105 mV,提高了析氯活性和选择性,有利于氧化解水的制备。

关键词：氧化电解水 RuO2 Ru@RuO2 Ru-Cu复合氧化物电催化活性

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考虑路径优化的输电网规划研究

考虑路径优化的输电网规划研究

作者：全姗姗华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

输电网是电力系统的重要组成部分,承担着连通发电侧与配电侧、输送电能的重要职能;输电网是电力传输的重要载体,从而使得输电网的规划工作成为电力系统研究的重要部分。输电网规划是以负荷预测和电源规划为基础,确定在何时、何地投建何... 详细信息

输电网是电力系统的重要组成部分,承担着连通发电侧与配电侧、输送电能的重要职能;输电网是电力传输的重要载体,从而使得输电网的规划工作成为电力系统研究的重要部分。输电网规划是以负荷预测和电源规划为基础,确定在何时、何地投建何种类型的线路及其回路数,以达到规划期内负荷的需求。输电线路路径优化是在两点之间寻找合理的布线方案,是电网规划最根本的问题,包含了技术、社会、环境以及决策等方面的诸多因素,不但影响线路自身的经济效益和社会效益,而且也影响线路在网络中的作用。多数文献中都只单独考虑输电线路路径优化和输电网网架规划,这种孤立的研究思路忽略了输电线路路径优化和输电网网架规划之间的密切关系,也即：线路路径所处环境不同,线路建设成本不同,从而导致线路路径走向的不同,这将影响到线路长度和线路电气参数,进而影响到网架规划的结果,而网架规划的结果又从根本上决定了线路路径的选取。为此本文针对传统输电网规划方法难于计及复杂路径及环境成本的问题,建立了考虑路径优化的输电网规划模型,改变了传统电网规划中待架设线路电气参数固定的建模方式,实现复杂环境下电网规划经济性最优。模型以线路投资成本和运行费用综合最小为目标函数,约束条件包括传统电网规划约束和线路路径优化的相关约束。针对该模型的混合整数非线性规划特点,本文提出采用遗传算法和改进蚁群算法相结合的混合求解方法,该混合求解方法在采用遗传算法解决网架结构优化的同时,利用改进蚁群算法优化考虑网络约束的路径优化问题,并将蚁群算法嵌入到遗传算法中。IEEE Graver-6节点的算例结果验证了模型和算法的有效性。

关键词：路径优化输电网规划蚁群算法遗传算法混合算法

沿[111]方向择优生长Pt/Ti电极制备及析氯电催化活性

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无机材料学报 2016年第5期31卷 510-516页

作者：朱玉婵袁敏张欢王乐全姗姗柴波任占冬武汉轻工大学化学与环境工程学院武汉430023

针对目前低浓度氯化钠电解过程中存在的氧化物尺寸稳定阳极(DSA)使用寿命短以及Pt电极使用量高的问题,本研究通过磁控溅射法制备了具有沿[111]方向择优生长的Pt/Ti电极。SEM结果显示,磁控Pt表面平整,分散均匀,粒度大小为10 nm;通过XPS表... 详细信息

针对目前低浓度氯化钠电解过程中存在的氧化物尺寸稳定阳极(DSA)使用寿命短以及Pt电极使用量高的问题,本研究通过磁控溅射法制备了具有沿[111]方向择优生长的Pt/Ti电极。SEM结果显示,磁控Pt表面平整,分散均匀,粒度大小为10 nm;通过XPS表征,未见到基体Ti的特征峰,说明其表面覆盖度好。电化学循环伏安曲线(CV)显示,磁控Pt的电化学面积最小,仅为1.08 cm^2,接近电极表观面积;磁控Pt氧区吸附电量和氢区吸附电量的比仅为0.83,说明其对氧吸附能力较差,不利于发生析氧反应。在单位电化学面积上,当电极电势为1.6 V时,磁控Pt的析氯电流达到0.085 A/cm^2,分别是电沉积Pt和热分解Pt的3.27和49.0倍,说明磁控Pt单位活性位点上具有很高的析氯反应活性。在此基础上,进一步研究表明磁控Pt电极析氯反应的Tafel斜率为44.3 mV/dec,其析氯反应机理符合Volmer-Heyrovsky机理,速控步骤为电化学复合脱附步骤。

关键词：氯析出 Pt/Ti 磁控溅射形貌机理

RuO_2-SnO_2阳极电催化活性及氧化电解水制备

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功能材料 2015年第19期46卷 19118-19125页

作者：李文阳任占冬朱玉婵杨晓鸿全姗姗高洁柴波陈红梅武汉轻工大学化学与环境工程学院武汉430023

氧化电解水是一种高效、环保的杀菌剂,在医疗卫生、食品安全和农业生产方面有着广泛的应用。但目前氧化电解水制备过程中,缺少对关键电极材料的研究,没有建立电极材料与杀菌活性因子(HClO)之间的关系。采用热分解法制备RuO2-SnO2氧化物... 详细信息

氧化电解水是一种高效、环保的杀菌剂,在医疗卫生、食品安全和农业生产方面有着广泛的应用。但目前氧化电解水制备过程中,缺少对关键电极材料的研究,没有建立电极材料与杀菌活性因子(HClO)之间的关系。采用热分解法制备RuO2-SnO2氧化物合金电极。通过XRD表征可以看出其晶型为典型的金红石型结构,进一步通过循环伏安(CV)表征证明其表面为典型的RuO2电化学特征,没有SnO2电化学特征。在此基础上,利用线性伏安(LSV)技术分别考察了RuO2-SnO2的析氯极化曲线和析氧极化曲线,研究表明电流密度为70 mA/cm2时,RuO2-SnO2电极的析氯析氧电势差为368mV,而RuO2为278mV,提高了析氯反应选择性。在此基础上,对RuO2-SnO2电极在实际制备氧化电解水过程中的电解效率,有效氯含量、次氯酸含量及强化实验寿命进行了考察。结果表明,RuO2-SnO2电极比RuO2电极氯离子电解效率提高了11.34%,有效氯含量提高了35.57%,次氯酸含量提高了33.62%,电极强化实验寿命提高了14倍。最后,通过SEM表征和电化学孔隙率的计算,表明RuO2-SnO2电极表面较平整,内部孔隙率大,所以使电解液不容易渗透到电极内部,而使电极的耐腐蚀性和使用寿命都将得到提高。

关键词：氧化电解水 RuO2-SnO2 电解效率有效氯次氯酸使用寿命

1000kV交流同塔双回输电线路刚性跳线电晕特性

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电网技术 2014年第3期38卷 802-806页

作者：全姗姗谢梁谷莉莉曹晶彭宗仁陈小海中国电力科学研究院湖北省武汉市430074 西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 武汉供电公司湖北省武汉市430015

1 000 kV特高压交流同塔双回输电线路由于电场间的相互影响,其电晕问题更为突出,根据示范工程开展的同塔双回耐张塔跳线及金具的电场计算结果,需要对跳线及其金具结构进行优化。为获得优化后的跳线及金具电晕放电特性,利用紫外成像仪对... 详细信息

1 000 kV特高压交流同塔双回输电线路由于电场间的相互影响,其电晕问题更为突出,根据示范工程开展的同塔双回耐张塔跳线及金具的电场计算结果,需要对跳线及其金具结构进行优化。为获得优化后的跳线及金具电晕放电特性,利用紫外成像仪对笼式和铝管式2类不同结构刚性跳线开展电晕特性试验研究,找出有明显电晕放电的跳线及金具,确定放电位置和电晕起始电压试验值。采用三维有限元方法建立仿真模型,计算场强,分析产生电晕的原因。研究结果不仅验证了电晕特性研究方法的有效性,同时表明优化后的跳线及金具能有效降低电场强度,防晕效果显著。根据研究成果,推荐采用的刚性跳线及配套连接金具满足特高压同塔双回输电线路的运行要求,已应用于示范工程的设计建设中。

关键词：特高压同塔双回刚性跳线金具电晕试验有限元法电场计算

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500kV输电线路跳线金具电晕放电特性

水电能源科学 2012年第12期30卷 146-148页

作者：全姗姗曹晶谷莉莉谢梁邓杰杰中国电力科学研究院湖北武汉430074

输电线路相邻耐张段导线之间一般采用跳线方式连接,跳线金具结构复杂,产生的电晕严重。为获得跳线金具的电晕放电特性,利用紫外成像仪对不同结构、安装数量及位置的500kV输电线路跳线间隔棒进行试验,获得了间隔棒的起晕电压值;同时对间... 详细信息

输电线路相邻耐张段导线之间一般采用跳线方式连接,跳线金具结构复杂,产生的电晕严重。为获得跳线金具的电晕放电特性,利用紫外成像仪对不同结构、安装数量及位置的500kV输电线路跳线间隔棒进行试验,获得了间隔棒的起晕电压值;同时对间隔棒中的线夹结构进行试验,并利用有限元法计算其电场分布。分析结果表明,不同试验方法获得的金具电晕放电特性存在差异,实际应用中应根据工程需要及现场具体情况,选择合适的跳线金具。

关键词：输电线路电晕放电跳线间隔棒紫外成像仪有限元法