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气压湿度对空气隙绝缘特性的影响研究

高压电器 2024年第1期60卷 78-86页

作者：苏梦函安韵竹赵文龙胡元潮李海涛黄涛山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 中国人民解放军空军研究院北京100000 国网江苏省电力工程咨询有限公司南京210000

外界环境条件影响以空气为介质的电力设备外绝缘性能,为了研究空气放电的物理特性,文中基于Boltzmann方程研究空气中电子与分子碰撞的微观过程,计算分析气压、湿度对空气隙绝缘性能的影响规律。结果表明,温度为300 K,气压为1.0 atm(1 at... 详细信息

外界环境条件影响以空气为介质的电力设备外绝缘性能,为了研究空气放电的物理特性,文中基于Boltzmann方程研究空气中电子与分子碰撞的微观过程,计算分析气压、湿度对空气隙绝缘性能的影响规律。结果表明,温度为300 K,气压为1.0 atm(1 atm=101 kPa)时,空气相对湿度的升高会改变电子能量分布函数和电子输运参数。相对湿度每升高30%,电子平均能量下降约0.2 eV,约化电子迁移率下降约0.25×10^(23)(V∙m∙s)^(-1),约化电子扩散系数下降约0.2×10^(24)(m∙s)^(-1),空气相对湿度从0%升高到30%,临界击穿场强升高486 V/cm,空气相对湿度从30%升高到60%,临界击穿场强升高729 V/cm,空气隙绝缘性能增强;温度为300 K,相对湿度为0%时,气压每升高0.2 atm,临界击穿场强升高约6 kV/cm,空气隙绝缘性能增强。

关键词：湿度气压玻尔兹曼方程电子能量分布函数临界击穿场强

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NO_(2)传感材料合成及其气敏特性分析

中国测试 2024年第3期50卷 69-74页

作者：孙建平胡元潮安韵竹王鹏程沈狄龙景强山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 杭州电力设备制造有限公司浙江杭州310000 山东理工大学物理与光电工程学院山东淄博255000

局部放电是空气开关柜一种较为常见的电气现象,会引起绝缘介质劣化,甚至导致绝缘破坏。气体组分分析法通过检测空气开关柜中放电产生NO_(2)的含量可以确定局部放电程度。该文采用水热法合成PdO修饰的多孔纳米ZnO材料,制作可用于检测局... 详细信息

局部放电是空气开关柜一种较为常见的电气现象,会引起绝缘介质劣化,甚至导致绝缘破坏。气体组分分析法通过检测空气开关柜中放电产生NO_(2)的含量可以确定局部放电程度。该文采用水热法合成PdO修饰的多孔纳米ZnO材料,制作可用于检测局部放电特征气体NO_(2)的气体传感器。研究表明:传感器在250℃的最优工作温度下,对体积分数为100×10^(-6)NO_(2)气体响应为44.06,响应时间为24 s,恢复时间为29 s,检测下限为0.1×10^(-6),且灵敏度与NO_(2)浓度呈现良好的线性关系,可为气体组分分析法检测局部放电提供参考。

关键词：水热法 NO_(2)气体传感器 PdO-ZnO材料低检测限

杆塔接地网跨越公路路基接地散流特性与行人安全防护

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电瓷避雷器 2024年第1期 111-118页

作者：陈宁安韵竹黄涛程蒙沈文韬谢洪平山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网江苏省电力有限公司建设分公司南京210000

针对城镇人口密集区输电杆塔与公路临近时接地网散流特性及公路路面跨步电压分布问题,本研究建立杆塔接地网及公路路基模型,研究公路路基宽度、主接地网与公路间距离和辅助接地网形式对接地网分流系数及跨步电压的影响,并提出为跨越公... 详细信息

针对城镇人口密集区输电杆塔与公路临近时接地网散流特性及公路路面跨步电压分布问题,本研究建立杆塔接地网及公路路基模型,研究公路路基宽度、主接地网与公路间距离和辅助接地网形式对接地网分流系数及跨步电压的影响,并提出为跨越公路路基接地体添加绝缘层的防护措施。研究结果表明:公路路基宽度的增加使得接地网分流系数降低及路面跨步电压增大;随着频率的改变,主接地网与公路之间距离对接地网接地特性影响不同;垂直型辅助接地网与其他辅助接地网形式相比受公路路基影响最小;跨越公路路基接地体添加绝缘层后降低路面跨步电压效果比较明显。研究结果可为城镇输电线路杆塔接地装置的设计提供参考。

关键词：输电杆塔公路路基散流特性跨步电压

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电力接地网材质对引下线腐蚀特性的影响研究

电瓷避雷器 2024年第1期 93-102页

作者：黄涛沈文韬谢洪平安韵竹杜长青井栋国网江苏省电力工程咨询有限公司南京210000 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

电力杆塔接地引下线存在较为严重的腐蚀问题,为了对比分析现行金属接地体和石墨接地体对杆塔钢引下线的腐蚀影响,理论分析了钢引下线土壤腐蚀机理并基于此建立钢引下线接地体和钢引下线-石墨接地体的土壤电化学腐蚀模型,对比分析了接地... 详细信息

电力杆塔接地引下线存在较为严重的腐蚀问题,为了对比分析现行金属接地体和石墨接地体对杆塔钢引下线的腐蚀影响,理论分析了钢引下线土壤腐蚀机理并基于此建立钢引下线接地体和钢引下线-石墨接地体的土壤电化学腐蚀模型,对比分析了接地体材质、土壤孔隙度、埋深对引下线工作电极电位、局部土壤氧浓差、腐蚀电流密度等腐蚀过程参数的影响。计算结果表明:引下线腐蚀速率先随土壤湿度的增大而增大,当达到一个饱和值后,腐蚀速率反而降低;钢引下线在埋深0.31~0.41 m位置处引下线氧浓差腐蚀比埋深为0.5 m时更严重,而引下线-石墨接地体连接时,埋深越大氧浓差腐蚀越强烈;当引下线与石墨接地体连接时,引下线的局部氧还原电流密度和铁腐蚀电流密度越大,石墨接地体与引下线构成电偶腐蚀,加速了深地层引下线连接柔性石墨接地体部分的腐蚀,使连接处比地表引下线的氧浓差腐蚀更加严重。

关键词：接地网接地材料引下线腐蚀孔隙度

变电站大功率并联直流蓄电池组主动均流仿真研究

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电工技术 2024年第1期 1-6页

作者：陈思超田海鹏黄烈江沈狄龙安韵竹潘国荣杭州欣美成套电器制造有限公司浙江杭州310000 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

针对变电站大功率并联直流系统方案及均流技术方案进行研究,选出最适用于变电站的并联型直流供电系统方案,然后分析在并联直流系统下的均流技术和均流控制,提出一种改进的平均电流法,最后通过MATLAB/Simulink搭建电路仿真模型及控制回... 详细信息

针对变电站大功率并联直流系统方案及均流技术方案进行研究,选出最适用于变电站的并联型直流供电系统方案,然后分析在并联直流系统下的均流技术和均流控制,提出一种改进的平均电流法,最后通过MATLAB/Simulink搭建电路仿真模型及控制回路仿真模型,完成系统方案及均流方案的设计与仿真。仿真结果表明,混合型并联方案可靠性高、充放电效率高且具有冗余度,所以选择混合型并联方案作为并联型直流供电系统方案;改良的均流系统的闭环控制满足控制回路的稳定性要求,能快速响应均流要求,具有相当高的抗干扰能力,且改良的平均电流法均流精度高、可靠性好。

关键词：变电站并联直流供电系统多充放电回路主动均流

铝板-铁氧体屏蔽对无线充电系统特性影响研究

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电机与控制学报 2023年第8期27卷 130-141页

作者：安韵竹刘乐胡元潮黄涛杨明浩山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网江苏省电力工程咨询有限公司江苏南京210000

为了研究屏蔽结构对磁耦合谐振式无线充电系统参数的影响,本文理论分析了铝板、铁氧体结构对无线充电系统参数的影响机理,搭建无线充电系统场路耦合计算模型,对比分析了添加铝板及铝板-铁氧体复合结构后无线充电系统空间磁场特性和系统... 详细信息

为了研究屏蔽结构对磁耦合谐振式无线充电系统参数的影响,本文理论分析了铝板、铁氧体结构对无线充电系统参数的影响机理,搭建无线充电系统场路耦合计算模型,对比分析了添加铝板及铝板-铁氧体复合结构后无线充电系统空间磁场特性和系统参数变化规律,并通过模拟实验验证铝板-铁氧体复合结构的有效性。研究结果表明:单独使用平板式铝板作为屏蔽结构时,无线充电系统会受到外部金属板的影响,发射线圈电压由254.84 V上升至486.1 V,发射线圈电流由3.84 A上升至8.1 A,传输效率下降、涡流损耗增大;当采用优化后的铝板铁氧体复合屏蔽时,铝板屏蔽结构对系统的影响程度下降,相对于平板铝板结构,电压下降至298.82 V,电流下降至4.31 A;模拟实验中,增加铝板屏蔽后,发射线圈电压由18.6 V上升至19.2 V,而负载电压由7.8 V下降至6.64 V;当增设铁氧体后,发射线圈电压恢复至18.6 V,负载电压提升至7.36 V,模拟实验结果表明铁氧体结构能有效缓解金属板对系统电气参数的影响。

关键词：无线充电磁耦合谐振高频辐射电磁屏蔽铁氧体结构优化

改进EGM模型对特高压输电线路的适用性与验证

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电力系统保护与控制 2023年第1期51卷 93-100页

作者：杨明浩安韵竹胡元潮李志军冯守信山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 中国电力科学研究院湖北武汉430074

为了更准确地分析我国特高压输电线路雷电绕击屏蔽性能,基于我国长空气间隙放电试验数据和雷电回击观测数据,建立考虑地形条件的适应于大尺寸输电线路雷电屏蔽性能评估的改进电气几何模型(electric geometry model,EGM)并进行验证,将击... 详细信息

为了更准确地分析我国特高压输电线路雷电绕击屏蔽性能,基于我国长空气间隙放电试验数据和雷电回击观测数据,建立考虑地形条件的适应于大尺寸输电线路雷电屏蔽性能评估的改进电气几何模型(electric geometry model,EGM)并进行验证,将击距公式修正为rs=0.13(I^(2)+40I)^(0.814)。改进EGM模型对超、特高压输电线路三相导线的雷电绕击率计算结果与日本实际线路雷击观测数据及我国平原、山区特高压输电线路雷击模拟试验数据具有一致性,验证了改进EGM模型的适用性。采用改进EGM模型评估了杆塔型式、山坡陡度对我国特高压线路绕击跳闸率的影响。计算结果表明,采用SZ322型杆塔的绕击跳闸率高于采用SZT1型杆塔,且特高压线路绕击跳闸率随山坡陡度的增大而增大。EGM模型的修正以及计算方法的优化,对我国特高压输电线路雷电屏蔽性能的设计具有一定的指导意义。

关键词：特高压输电线路雷电屏蔽模拟试验电气几何模型(EGM) 击距公式

基于BiVO气体传感器的SF分解气体检测方法研究

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应用化工 2022年

作者：胡元潮董祥庆胡上茂安韵竹刘刚景强南方电网科学研究院有限责任公司山东理工大学物理与光电工程学院山东理工大学电气与电子工程学院

SF气体作为主要的绝缘介质，当这些气体绝缘设备因内部缺陷而发生局部放电时，SF分解产生HS等气体，使设备的绝缘水平下降，影响其安全运行。因此对SF分解气体的检测是至关重要的，通过检测作为SF分解产物HS气体，可以判断SF气体的分解...

SF气体作为主要的绝缘介质，当这些气体绝缘设备因内部缺陷而发生局部放电时，SF分解产生HS等气体，使设备的绝缘水平下降，影响其安全运行。因此对SF分解气体的检测是至关重要的，通过检测作为SF分解产物HS气体，可以判断SF气体的分解情况。本文采用水热法制备了十面体BiVO纳米材料，并对其用扫描电子显微镜、X射线衍射进行表征。气敏测试结果表明，制备的BiVO传感器对HS气体有着较高的灵敏度响应和良好的选择性。在最佳工作温度(180℃)下，该传感器对于100μL/L HS的响应值为55.683，响应时间为25s，最低检测浓度为1μL/L。本文的相关研究内容可以为SF分解气体检测提供参考。

关键词：

杆塔接地网跨越公路路基接地散流特性与行人安全防护

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电瓷避雷器 2022年

作者：陈宁安韵竹黄涛程蒙沈文韬谢洪平国网江苏省电力有限公司建设分公司山东理工大学电气与电子工程学院

针对城镇人口密集区输电杆塔与公路临近时接地网散流特性及公路路面跨步电压分布问题，本研究建立杆塔接地网及公路路基模型，研究公路路基宽度、主接地网与公路间距离和辅助接地网形式对接地网分流系数及跨步电压的影响，并提出为跨越...

针对城镇人口密集区输电杆塔与公路临近时接地网散流特性及公路路面跨步电压分布问题，本研究建立杆塔接地网及公路路基模型，研究公路路基宽度、主接地网与公路间距离和辅助接地网形式对接地网分流系数及跨步电压的影响，并提出为跨越公路路基接地体添加绝缘层的防护措施。研究结果表明：公路路基宽度的增加使得接地网分流系数降低及路面跨步电压增大；随着频率的改变，主接地网与公路之间距离对接地网接地特性影响不同；垂直型辅助接地网与其他辅助接地网形式相比受公路路基影响最小；跨越公路路基接地体添加绝缘层后降低路面跨步电压效果比较明显。研究结果可为城镇输电线路杆塔接地装置的设计提供参考。

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