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多变换器模块ISOP系统及其均压均流控制

电力电子技术 2023年第1期57卷 109-113页

作者：张嘉岷张福州李嘉鲁恩国网四川省电力公司四川成都610041 北京智芯微电子科技有限公司北京102299

为降低开关管的电压应力,提出基于Boost+LLC谐振变换器的多变换器模块输入串联输出并联(ISOP)系统,其中Boost变换器用来调节输出电压,LLC谐振变换器用来实现输入输出电气隔离和电压匹配。详细分析了ISOP系统均压均流特性,给出了系统控... 详细信息

为降低开关管的电压应力,提出基于Boost+LLC谐振变换器的多变换器模块输入串联输出并联(ISOP)系统,其中Boost变换器用来调节输出电压,LLC谐振变换器用来实现输入输出电气隔离和电压匹配。详细分析了ISOP系统均压均流特性,给出了系统控制策略及关键电路参数设计方法,在无需增加额外措施的条件下,自动实现了ISOP系统的输入均压和输出均流,且其均压效果受模块参数不一致影响较小。最后,研制了一台由两个6 kW Boost+LLC谐振变换器组成的ISOP系统原理样机,实验结果证明了理论分析的正确性。

关键词：谐振变换器输入串联输出并联电压应力

变压器绝缘纸纤维素耐热老化性能提升的模拟及试验

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电工技术学报 2016年第10期31卷 68-76页

作者：唐超张松张福州李旭周渠西南大学工程技术学院重庆400715 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610072 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

电力变压器在运行过程中绝缘纸会出现热老化现象,而老化产生的水分又会进一步加速绝缘纸的热老化,故绝缘纸的老化状态在很大程度上决定着变压器的使用寿命,所以提升绝缘纸的耐热老化性能对变压器的安全运行具有很重要的意义。通过建立... 详细信息

电力变压器在运行过程中绝缘纸会出现热老化现象,而老化产生的水分又会进一步加速绝缘纸的热老化,故绝缘纸的老化状态在很大程度上决定着变压器的使用寿命,所以提升绝缘纸的耐热老化性能对变压器的安全运行具有很重要的意义。通过建立纤维素/水模型,胺类(双氰胺、三聚氰胺和聚丙烯酰胺)改性的纤维素/水模型,运用分子摸拟技术从力学特性、水分子扩散系数和纤维素的玻璃化温度等角度研究了胺类物质对纤维素耐热老化性能的改善效果。同时,将三种胺类添加到绝缘纸中制备了改性绝缘纸,并将其与普通绝缘纸一起在110℃下进行加速热老化试验,然后定期测量普通绝缘纸及改性绝缘纸的聚合度和水分含量。模拟结果表明,胺类改性纤维素/水模型中纤维素在变压器运行温度范围内力学性能得到提升,水分子运动剧烈程度弱于纤维素/水模型,其玻璃化温度较纤维素/水模型提高了41K。试验结果表明,随着热老化时间的增长,胺类改性绝缘纸的聚合度下降速度要比普通绝缘纸的缓慢,且其水分含量也相对较少。模拟分析与试验测试结果均表明胺类物质的加入对绝缘纸纤维素的耐热老化性能具有较好的提升效果。

关键词：变压器绝缘纸纤维素热老化模拟

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广义层错能的第一性原理计算及定域性分析

广义层错能的第一性原理计算及定域性分析

作者：张福州重庆大学

学位级别：硕士

广义层错能的概念从1968年由Vitek在研究面心立方晶体时最早提出到现在已经整整40个年头。广义层错能在材料的brittle-to-ductile transition(BDT)以及晶体的位错理论中起着关键的作用,但由于广义层错能只能通过计算机模拟获得,所以对... 详细信息

广义层错能的概念从1968年由Vitek在研究面心立方晶体时最早提出到现在已经整整40个年头。广义层错能在材料的brittle-to-ductile transition(BDT)以及晶体的位错理论中起着关键的作用,但由于广义层错能只能通过计算机模拟获得,所以对其计算最近一二十年才逐渐增多。本文通过第一性原理计算了金属铝、两种不同半径的锯齿型单壁碳纳米管以及单层石墨的广义层错能。在计算金属铝的广义层错能时,通过改变超晶胞中原子层数以及层间距等方法得到了金属铝的几条广义层错能曲线,用此详细讨论了广义层错能的定域性,得出了广义层错能的产生主要来源于边界原子的贡献的结论。然后计算了两种不同半径锯齿型单壁碳纳米管和单层石墨的广义层错能,将单层石墨看作锯齿型单壁碳纳米管半径无穷大的极限情况,通过比较三者的广义层错能,可以看出锯齿型单壁碳纳米管的曲率效应不明显。本文主要内容可分为三部分,第一部分包括本文的1、2两节,主要是对广义层错能及其计算方法背景的介绍。其中第1节主要介绍了广义层错能的概念以及目前对广义层错能的研究情况,国内对广义层错能的研究相对较少。第2节对第一性原理所用密度泛函理论进行了介绍,并对本文计算广义层错能的软件ABINIT程序包进行了简单介绍。第二部分是第3节,本节对金属铝的广义层错能进行了计算,金属铝的广义层错能计算已经比较成熟,本节对其进行计算一是验证ABINIT在计算广义层错能上的可靠性,二是用铝的广义层错能来详细讨论广义层错能的定域性,广义层错能是否具有定域性是广义层错能否运用到位错方程的关键。通过本节我们知道ABINIT在计算广义层错能是可靠的,分析结果表明广义层错能具有定域性,即广义层错能主要来自两半无限晶体之间最近邻原子层的贡献,由广义层错能得到的回复力Fb ( u ) = ??(γ( u))主要是上、下两部分晶体边界原子之间的相互作用力,将此回复力运用到位错理论中是完全可行的。最后,我们拟合出了金属铝(111)面上广义层错能的解析表达式。本文的第三部分是第4节,在本节中我们首先计算了锯齿型单壁碳纳米管(5,8)以C-C平键和C-C斜键为旋转面的两种广义层错能,计算结果表明以C-C平键为旋转面的广义层错能要比以C-C斜键为旋转面的广义层错能小的多;然后,我们计算了锯齿型单壁碳纳米管(10,8)以C-C斜键为旋转面和单层石墨以C-C斜键为滑移线的广义层错能。在将单层石墨看作碳纳米管半径无穷大的极限条件下,我们比较了锯齿型单壁碳纳米管(5,8)、锯齿型单壁碳纳米管(10,8)以及单层石墨的广义层错能,通过比较可知,广义层错能的值随着半径的增加而变大,但变大的幅度不是很大;在图形上锯齿型单壁碳纳米管(10,8)和单层石墨的广义层错能曲线基本重合。在本节的最后,我们在小位移处采用斜率拟合法,对所得三条广义层错能曲线进行了拟合,并用拟合系数计算了三者的切变模量,且通过与文献的对比来检验了我们计算结果的准确性。本文最后一节,我们总结了本工作研究的主要内容,以及得出的主要结论,并对本工作的后继研究作了简要的说明。

关键词：广义层错能 ABINIT 铝单层石墨锯齿型单壁碳纳米管

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油纸绝缘热老化过程中热稳定剂对油的影响

高电压技术 2011年第10期37卷 2437-2442页

作者：张福州廖瑞金杨丽君袁媛贡春艳张爽重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

为研究绝缘纸中热稳定剂在老化过程中对变压器油的影响,分别制备了含双氰胺、三聚氰胺、尿素以及未加任何试剂的绝缘纸试品,4种绝缘纸试品分别浸油后在130°C下进行了31d的油纸联合热老化试验,定期取样测量了绝缘纸的聚合度,绝缘油的酸... 详细信息

为研究绝缘纸中热稳定剂在老化过程中对变压器油的影响,分别制备了含双氰胺、三聚氰胺、尿素以及未加任何试剂的绝缘纸试品,4种绝缘纸试品分别浸油后在130°C下进行了31d的油纸联合热老化试验,定期取样测量了绝缘纸的聚合度,绝缘油的酸值、油中溶解气体体积分数以及油的介质损耗。试验结果表明:添加双氰胺的绝缘纸抗老化效果最为明显,添加三聚氰胺和尿素的绝缘纸抗老化效果并不显著;添加双氰胺的油纸组合,油的酸值、油中溶解气体体积分数以及油的介质损耗都要小于其它3种油纸组合,油的颜色也最浅;添加尿素的油纸组合中,油的酸值、溶解气体体积分数、介质损耗都是最高的,油的颜色也最深。老化过程中3种试剂的抗老化效果不同,对油的影响也有区别,研究绝缘纸抗老化问题时注意所加试剂对油的影响是很有必要的。

关键词：热稳定剂变压器油双氰胺三聚氰胺尿素酸值老化聚合度

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低介电常数绝缘纸的制备及其击穿性能

高电压技术 2012年第3期38卷 691-696页

作者：张福州廖瑞金袁媛李玉森彭庆军刘团重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 第二炮兵士官学校青州262500

为提高油浸式变压器绕阻中纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压,实验室制备了能降低绝缘纸介电常数的微纳米级SiO2空心微球以及含不同质量分数SiO2(wSiO2)空心微球的实验用绝缘纸手抄片。测量浸油后的含不同质量分数SiO2空心微球绝缘纸的介... 详细信息

为提高油浸式变压器绕阻中纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压,实验室制备了能降低绝缘纸介电常数的微纳米级SiO2空心微球以及含不同质量分数SiO2(wSiO2)空心微球的实验用绝缘纸手抄片。测量浸油后的含不同质量分数SiO2空心微球绝缘纸的介电常数,wSiO2=5%空心微球的绝缘纸介电常数最低,比未加SiO2空心微球的绝缘纸介电常数低34%。用双层电介质场强公式分析绝缘纸介电常数以及复合绝缘系统中油隙厚度对油、纸中场强分配的影响。设计纸-油-纸复合绝缘系统模型,用COMSOL仿真软件对模型进行计算,得出模型中纸、油中电场为均匀电场,双层电介质场强公式可用于纸-油-纸模型的理论分析。最后,用含不同质量分数SiO2空心微球的绝缘纸组成纸-油-纸复合绝缘系统进行电击穿实验,介电常数越低的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统击穿电压越高,介电常数最低的wSiO2=5%空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统比未加SiO2空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压高15.5%。

关键词：复合绝缘系统 SiO2空心微球 COMSOL 击穿电压相对介电常数手抄片

含双氰胺的新型绝缘纸制备及其油纸绝缘体系热老化试验

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重庆大学学报（自然科学版） 2013年第7期36卷 47-51页

作者：廖瑞金张福州袁媛张爽柏舸刘团重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为研究老化过程中绝缘纸中双氰胺对油纸绝缘体系老化特性的影响,实验室制备含双氰胺以及未加任何试剂的空白样绝缘纸,两种绝缘纸分别浸油后在130℃下进行了31天的油纸联合热老化试验。定期取样测量绝缘纸的聚合度、击穿电压、氮含量,绝... 详细信息

为研究老化过程中绝缘纸中双氰胺对油纸绝缘体系老化特性的影响,实验室制备含双氰胺以及未加任何试剂的空白样绝缘纸,两种绝缘纸分别浸油后在130℃下进行了31天的油纸联合热老化试验。定期取样测量绝缘纸的聚合度、击穿电压、氮含量,绝缘油的酸值以及油的紫外光谱。试验结果表明:添加双氰胺的绝缘纸抗老化效果明显,在老化末期,聚合度高出空白样58%;添加双氰胺的绝缘纸击穿电压在老化过程中始终高于空白样品;添加双氰胺的绝缘纸随着老化时间纸中氮含量减少并不严重;添加双氰胺的油纸组合,油的酸值远小于空白样油纸组合,油的颜色也浅。绝缘纸中双氰胺的加入,不但提高了绝缘纸的热稳定性与击穿性能,也使变压器油在老化过程中的性能得到改善。

关键词：热稳定性双氰胺聚合度氮含量酸值老化

基于营商环境提升的大宗工业用电感知优化模型研究

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数字通信世界 2022年第1期 91-94页

作者：何勇刘栋果唐长春何为张福州国网四川省电力公司四川成都610000

在持续优化电力营商环境、提升客户获得电力感知背景之下,电力公司拿什么来吸引新的客户,成为电力企业必须思考的问题。电力企业历史的沉淀如何更好地利用在客户服务上,尤其是对大宗用户的个性化服务,我们多年积累的用户用电数据怎样为... 详细信息

在持续优化电力营商环境、提升客户获得电力感知背景之下,电力公司拿什么来吸引新的客户,成为电力企业必须思考的问题。电力企业历史的沉淀如何更好地利用在客户服务上,尤其是对大宗用户的个性化服务,我们多年积累的用户用电数据怎样为用户提供更精准的用户指导,为电力企业的风险控制提供更多的辅助,所有这些问题的解决都需要我们电力人更了解“数据”。国网四川电力公司针对部分区域以大宗用户为主,开展大宗用户用电感知优化试点,通过对大宗用户用电信息的分析,实现用户用电方案推荐,控制电费回收风险,变电站和线路容量配置分析等数据,通过对用户的用电行为分析,为用户提供更优质的服务。

关键词：营商环境工业用电感知优化模型大宗

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蒙脱土改性绝缘纸的制备及其电气特性研究

高电压技术 2014年第1期40卷 33-39页

作者：廖瑞金袁磊张福州杨丽君汪可段炼重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室国网厦门供电公司四川电力科学研究院中国电力科学研究院

为探究蒙脱土的掺杂对绝缘纸电气特性的影响,以实验室自制绝缘纸手抄片为原料制备出绝缘纸/蒙脱土复合材料,并根据改性绝缘纸的击穿场强和抗张强度随蒙脱土添加量的变化规律,确定了9%的蒙脱土最佳掺杂量。然后,从工频击穿场强、相对介... 详细信息

为探究蒙脱土的掺杂对绝缘纸电气特性的影响,以实验室自制绝缘纸手抄片为原料制备出绝缘纸/蒙脱土复合材料,并根据改性绝缘纸的击穿场强和抗张强度随蒙脱土添加量的变化规律,确定了9%的蒙脱土最佳掺杂量。然后,从工频击穿场强、相对介电常数及局部放电3个方面对掺杂9%蒙脱土的改性绝缘纸的电气性能进行了研究。最后,基于扫描电镜照片和X射线衍射图谱分析了蒙脱土提升绝缘纸电气性能的相关机理。试验结果表明:蒙脱土能够比较均匀地物理分散在绝缘纸中,没有发生插层或层间剥离现象;蒙脱土的掺杂能显著提高绝缘纸的击穿强度,降低绝缘纸的相对介电常数,有效抑制油纸绝缘系统局部放电的产生和发展。

关键词：蒙脱土绝缘纸击穿场强相对介电常数局部放电扫描电镜 X射线衍射图谱

内绝缘参量对电容式电压互感器计量精度的影响分析

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电网技术 2016年第12期40卷 3958-3965页

作者：杜林陈斌陈贤顺张福州李永森冉鹂蔓输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 国网四川省电力公司计量中心四川省成都市610045

在电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)运行过程中,温度、受潮、电容芯子击穿等将导致CVT电容绝缘参量变化,从而改变电容分压器的分压比,引起CVT的计量误差。建立计及绝缘参数的CVT等效模型,研究多节CVT计量精度的影... 详细信息

在电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)运行过程中,温度、受潮、电容芯子击穿等将导致CVT电容绝缘参量变化,从而改变电容分压器的分压比,引起CVT的计量误差。建立计及绝缘参数的CVT等效模型,研究多节CVT计量精度的影响规律。通过仿真分析,得到多节CVT计量误差随电容分压器等值电容和介损的变化规律,并搭建CVT计量误差试验平台,通过试验对理论分析和仿真结果进行验证。研究结果表明,多节CVT绝缘特性的变化将对其计量精度产生较大影响;电容变化主要影响CVT测量"比差",介损变化主要影响CVT测量"角差",当"低压臂电容"的等值电容增大0.22%时,比差变化-0.2%,介损增大0.20%时,角差变化4.8';电能计量误差会随CVT"高压臂电容"的等值电容和介损增加向"正方向"增加,随"低压臂电容"的等值电容和介损增加向"负方向"增加。

关键词：电容式电压互感器电容分压器绝缘参量等效模型计量误差