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《高电压技术》课程思政教学探索

中国电力教育 2024年第1期 85-86页

作者：张嘉伟叶子帆徐藩张建威王倩王闯秦司晨闫枫西安理工大学国网西安供电公司

以电气工程专业核心课程《高电压技术》为依托，通过对传统教学模式的思考与改革，探索电气工程专业教学思政教育与产学研用融合的路径，为电力行业培育全面发展、德才兼备的优秀人才提供参考。

关键词：

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高压电缆接地回路电阻带电检测及消缺应用

电线电缆 2024年第3期67卷 76-80页

作者：姜艺楠洪晓东王成珠毛炜赵明秦司晨景波岚国网杭州供电公司杭州310000 西安理工大学电气工程学院西安710075

因铅封开裂、进水氧化等接地系统缺陷是导致电缆接头本体故障的主要原因之一,尤其在杭州地区多发地质沉降、地下水位高的环境下,高压电缆接地系统不良隐患尤为突出。传统的金属护层感应电流带电检测、回路电阻停电检测等测试方法受到停... 详细信息

因铅封开裂、进水氧化等接地系统缺陷是导致电缆接头本体故障的主要原因之一,尤其在杭州地区多发地质沉降、地下水位高的环境下,高压电缆接地系统不良隐患尤为突出。传统的金属护层感应电流带电检测、回路电阻停电检测等测试方法受到停电周期、接地箱接线方式等因素限制,仍存在盲区。近年来,杭州公司引入接地回路电阻带电检测手段,在带电情况下对接地系统回路电阻进行测试,通过超3 600处现场测试,在传统带电检测手段均显示正常的情况下,发现并消除接地系统隐患缺陷超30处,有效提升了杭州主网电缆接地系统健康水平。

关键词：高压电缆接地回路电阻带电检测脱铅

0.1～0.25 MPa气压下SF_6、CF_3I及其二元三元混合气体的击穿特性

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高电压技术 2017年第3期43卷 795-800页

作者：成毅王璁周福文屠幼萍秦司晨华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

气体绝缘输电管道作为一种新型输电方式,具有在未来替代架空线路和电缆被用于直流配电网络的可能性,而寻找其内部气体绝缘物质SF_6的替代气体一直是国内外学者研究的热点。为此研究了0.1~0.25 MPa气压范围内,SF_6、CF3I、N_2及CO_2组成... 详细信息

气体绝缘输电管道作为一种新型输电方式,具有在未来替代架空线路和电缆被用于直流配电网络的可能性,而寻找其内部气体绝缘物质SF_6的替代气体一直是国内外学者研究的热点。为此研究了0.1~0.25 MPa气压范围内,SF_6、CF3I、N_2及CO_2组成的二元、三元混合气体在负极性直流电场下的击穿特性。实验结果表明:同气压的CF3I/N_2二元混合气体的直流击穿场强低于相同比例的SF_6/N_2二元混合气体;相同气压下,SF_6/CF3I/N_2(体积比1:2:7)三元混合气体击穿场强与CF3I/N_2(体积比3:7)二元混合气体相当,略高于SF_6/CF3I/CO_2(体积比1:2:7)三元混合气体。综合气体的击穿特性、GWP和露点温度3个方面,发现2:8和3:7两种体积比例的CF3I/N_2二元混合气体可完全替代SF_6气体应用于直流配电网气体绝缘输电管道。

关键词：气体绝缘输电管道三氟碘甲烷三元混合气体击穿特性完全替代

直流电压下CF_3I/N_2混合气体的放电副产物

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中国电机工程学报 2017年第4期37卷 1268-1274页

作者：王璁周福文屠幼萍秦司晨张兵高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

CF_3I/N_2混合气体被认为有希望取代SF6气体而应用于气体绝缘设备。为了研究CF_3I/N_2混合气体在放电后的副产物,该文基于密度泛函理论(density functional theory,DFT),运用BFGS算法建立并优化了CF_3I分子及其潜在副产物分子的结构模型... 详细信息

CF_3I/N_2混合气体被认为有希望取代SF6气体而应用于气体绝缘设备。为了研究CF_3I/N_2混合气体在放电后的副产物,该文基于密度泛函理论(density functional theory,DFT),运用BFGS算法建立并优化了CF_3I分子及其潜在副产物分子的结构模型,并在此模型的基础上通过GGA-PBE算法计算了副产物分子的基态总能量,得到了各分子生成反应的自由能。结果表明副产物的可能组分为C2F6、C_2F_5I和I_2。而采用色质联用法和离子色谱法分别对CF_3I/N_2混合气体直流放电实验后的气体和固体成分进行分析,结果表明气体放电后副产物的主要成分为C_2F_5I,固体副产物为I_2。同时还发现,当气体放电后,将产生少量固态I单质,这导致CF_3I气体含量减少。但经过一个较长时间,CF_3I/N_2气体绝缘性能可恢复到放电前的水平,说明在CF_3I/N_2中决定其绝缘性能的主要因素是自由基对电子的吸附性,而不是I的电负性。研究结果表明,直流电压作用下,CF_3I/N_2绝缘气体放电后可检测到的分解产物是C_2F_5I和I_2。

关键词： CF3I/N2混合气体密度泛函理论自由能色质联用离子色谱

应用于直流GIL中环境友好型气体的绝缘性能研究

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中国电机工程学报 2016年第24期36卷 6711-6717页

作者：王璁屠幼萍罗颜秦司晨周福文袁之康高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

直流气体绝缘金属封闭输电线路（gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL）可提高特高压直流输电线路走廊选择的灵活性,研究其中SF_6气体的替代气体具有十分重要的意义。该文在负极性直流电压和负极性雷电冲击电压下,通过... 详细信息

直流气体绝缘金属封闭输电线路（gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL）可提高特高压直流输电线路走廊选择的灵活性,研究其中SF_6气体的替代气体具有十分重要的意义。该文在负极性直流电压和负极性雷电冲击电压下,通过实验研究了0.4-0.7MPa气压范围内的SF_6、SF_6/N_2和CF_3I/N_2气体的击穿特性以及圆柱形绝缘子在相应气体环境中的闪络特性。结果表明：随着气压升高,SF_6、SF_6/N_2和CF_3I/N_2气体的击穿场强基本上呈现线性升高趋势,但同气压下SF_6的击穿场强最高,SF_6/N_2次之,CF_3I/N_2最低;CF_3I/N_2混合气体中绝缘子闪络电压远低于在SF_6和SF_6/N_2环境中。研究表明,0.7MPa气压、混合比为2：8的SF_6/N_2气体绝缘性能与0.5MPa时SF_6气体绝缘性能相当,且全球变暖潜能值（global warming potential,GWP）可降低约80%,可应用于直流GIL;而CF_3I/N_2混合气体由于其绝缘性能远低于SF_6和SF_6/N_2气体,不适用于高压直流气体绝缘金属封闭设备。

关键词：特高压直流气体绝缘金属封闭输电线路三氟碘甲烷六氟化硫替代气体

γ射线辐照对氰酸酯-环氧树脂材料低温电气性能的影响

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中国电机工程学报 2018年第9期38卷 2815-2820页

作者：王劭鹤屠幼萍樊林禛秦司晨李来风吴智雄高电压技术与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京市海淀区100190

大型超导磁体中采用的绝缘材料需要在极低温和强辐射的环境下保持良好的电气以及机械性能。文中以氰酸酯和双酚F环氧共混作为基底,无硼玻璃纤维进行增韧改性,采用真空浸渍工艺制备出改性的玻璃增强环氧树脂绝缘材料（glass fibre reinfo... 详细信息

大型超导磁体中采用的绝缘材料需要在极低温和强辐射的环境下保持良好的电气以及机械性能。文中以氰酸酯和双酚F环氧共混作为基底,无硼玻璃纤维进行增韧改性,采用真空浸渍工艺制备出改性的玻璃增强环氧树脂绝缘材料（glass fibre reinforced polymer,GFRP）,并对其进行1 MGy和5 MGy的γ射线辐照。在20~300K温度环境下对环氧复合材料的介电性能以及电导电流特性进行测试分析。测试结果表明,温度降至20K过程中,介电损耗γ峰对应的频率变化不大,幅值随着温度降低呈整体下降趋势,且高频区域没有出现新的损耗峰,GFRP材料的环氧-玻璃纤维界面性能保持良好。200K以下材料的电导率低,空间电荷限制电流阈值场强高;辐照对材料的作用表现为先交联后降解的过程,以降解过程为主,材料整体耐辐照性能较高。

关键词：环氧树脂低温真空辐照介电特性电导电流

基于电–热多物理场耦合模型的直流GIL绝缘子表面电荷积聚及其对沿面电场影响的研究

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中国电机工程学报 2017年第4期37卷 1251-1259页

作者：周宏扬马国明刘姝嫔李成榕赵书静屠幼萍秦司晨新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

表面电荷积聚是制约直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)绝缘子闪络电压提高的主要因素。由于实际测量困难,国内外学者通过建立数学模型开展仿真计算获得绝缘子表面电荷积聚特性。然而... 详细信息

表面电荷积聚是制约直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)绝缘子闪络电压提高的主要因素。由于实际测量困难,国内外学者通过建立数学模型开展仿真计算获得绝缘子表面电荷积聚特性。然而现有研究均未考虑GIL中复杂的热传递过程,所建立的电荷积聚模型难以反映实际工程中直流GIL绝缘子电荷积聚情况。为解决上述问题,该文建立了直流GIL内部热交换方程,掌握了实际工况下GIL内部温度分布规律,考虑绝缘气体电流密度与电场强度间的非线性关系以及温度对绝缘材料电学特性的影响,建立了绝缘子电荷积聚电–热多物理场耦合模型。基于此模型,研究了不同运行电流下直流GIL绝缘子电荷积聚情况及电场畸变特性,研究结果表明:当处于小电流运行状态时,直流GIL绝缘子上表面最大切向电场为4.26k V/mm;处于大电流运行状态时,最大切向电场强度为5.01k V/mm,增大了17.6%。对于绝缘子下表面,随着运行电流增大,最大切向电场强度由4.55k V/mm增至5.36k V/mm,增长了17.8%。因此,在进行绝缘优化设计时,需重点考虑直流GIL导杆在最大允许温升下的沿面电场分布,该研究成果可为直流GIL绝缘优化设计提供参考。

关键词：直流气体绝缘金属封闭输电线路表面电荷积聚热传递模型高温沿面场强

变压器油中溶解气体在线监测装置校验方法的探讨

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陕西电力 2014年第5期42卷 87-90页

作者：秦司晨华北电力大学北京102206

变压器油中溶解气体在线监测装置俗称在线色谱仪,安装在被监测设备上,用于在线监测变压器内潜伏性故障。分析了在线色谱与离线色谱的检测方法、原理和影响在线色谱仪检测准确性的因素,介绍了目前在线色谱校验的手段及其优缺点,阐述了用... 详细信息

变压器油中溶解气体在线监测装置俗称在线色谱仪,安装在被监测设备上,用于在线监测变压器内潜伏性故障。分析了在线色谱与离线色谱的检测方法、原理和影响在线色谱仪检测准确性的因素,介绍了目前在线色谱校验的手段及其优缺点,阐述了用标油对变压器油中溶解气体在线监测装置校验的必要性。

关键词：标油校验在线色谱仪

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聚丙烯材料应用于低气压放电腔体可行性研究

真空科学与技术学报 2017年第2期37卷 188-193页

作者：夏喻李卫国秦司晨杨亚奇袁创业陈艳华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

为研究长间隙放电,制作了工作压力在100 Pa^0.1 MPa范围内可调的实验腔体。从电气要求、材料性能和经济成本方面考虑,选择聚丙烯为制作腔体的主要材料,并从安全性能和气密性能两个方面对其可行性进行了验证。同时结合仿真软件分别对直径... 详细信息

为研究长间隙放电,制作了工作压力在100 Pa^0.1 MPa范围内可调的实验腔体。从电气要求、材料性能和经济成本方面考虑,选择聚丙烯为制作腔体的主要材料,并从安全性能和气密性能两个方面对其可行性进行了验证。同时结合仿真软件分别对直径为1200和150 mm的两个聚丙烯法兰盘及其上金属螺栓的电场强度以及悬浮电位缺陷在直流电压作用下的局部放电特性进行研究,结果表明:当腔体高压电极所加电压为100 kV时,腔体表面的最大场强为9.83 kV/cm,金属螺栓的最大场强和悬浮电位分别为:1.6 kV/cm和0.03 V,可以认为金属螺栓的悬浮电位不会使得螺栓尖端产生电晕放电,从而不会对放电过程中的信号检测产生干扰。该研究为今后使用绝缘材料用于制作低气压容器以进行放电研究提供了参考。

关键词：长空气间隙聚丙烯低气压腔体悬浮电位