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操作冲击电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体252kV GIL间隙及沿面放电特性

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电工技术学报 2021年第14期36卷 3055-3062页

作者：郑忠波陈楠李志闯李强丁卫东电力设备与电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049 西安高压电器研究院有限公司西安710077

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为有望在高电压等级气体绝缘输电管道(GIL)中替代SF_(6)的环保绝缘气体被广泛研究。在高电压等级下,操作冲击电压下的介质绝缘特性成为绝缘配合中无法忽略的重要因素,然而现阶段操作冲击电压下C_(4)F_(7)N/... 详细信息

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为有望在高电压等级气体绝缘输电管道(GIL)中替代SF_(6)的环保绝缘气体被广泛研究。在高电压等级下,操作冲击电压下的介质绝缘特性成为绝缘配合中无法忽略的重要因素,然而现阶段操作冲击电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中间隙击穿和沿面闪络特性研究很少。该文通过实验研究操作冲击电压下C_(4)F_(7)N摩尔百分比为5%、9%、13%的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中252kV GIL中间隙和沿面放电特性,并与0.5MPa SF_(6)中的实验结果进行对比。结果表明,放电电压随压强及混合气体C_(4)F_(7)N摩尔百分比升高而上升;放电存在盆式绝缘子凹面侧间隙-沿面闪络和间隙击穿两种形式;0.5MPa 13%C_(4)F_(7)N/87%CO_(2)、0.6MPa 9%C_(4)F_(7)N/91%CO_(2)混合气体下沿面绝缘强度达到0.5MPa下SF_(6)绝缘强度的87%以上,而0.7MPa 9%C_(4)F_(7)N/91%CO_(2)混合气体下沿面绝缘强度已超过0.5MPa下SF_(6)的绝缘强度。

关键词： C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体操作冲击电压间隙击穿沿面闪络 252kV气体绝缘输电管道

SF_(6)替代气体界面绝缘特性的研究进展

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高电压技术 2022年第2期48卷 661-673页

作者：邓军波董俊豪陈俊鸿李金殊薛建议张冠军西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

由于SF_(6)气体极强的温室效应,以CF_(3)I、C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O等气体为代表的环境友好型绝缘气体得到了越来越多关注。沿面绝缘特性是评价气–固复合绝缘系统电气性能的一个重要指标,但目前对于新型环保气体的相关研究尚不完善... 详细信息

由于SF_(6)气体极强的温室效应,以CF_(3)I、C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O等气体为代表的环境友好型绝缘气体得到了越来越多关注。沿面绝缘特性是评价气–固复合绝缘系统电气性能的一个重要指标,但目前对于新型环保气体的相关研究尚不完善。为了推进环保型SF_(6)替代气体的研发与应用,综述了几种热门SF_(6)替代气体界面绝缘性能的研究进展。从间隙击穿特性及沿面绝缘特性、气–固界面电荷积聚特性和气体分解与气–固材料相容性对沿面绝缘特性的影响3个方面入手,讨论了SF_(6)替代气体进行工程应用的可能性。最后提出SF_(6)替代气体界面绝缘特性研究的3个方向:一是注意电压频率对新型环保气体中沿面放电的影响;二是探究新型环保气体中长期电–热–机复合应力下电荷积聚对沿面绝缘性能的影响机制;三是基于气体分解特性与气–固材料相容性对沿面绝缘性能的影响机制,对新型环保气体气–固复合绝缘系统进行优化设计。

关键词： SF_(6)替代气体间隙击穿沿面绝缘电荷积聚气–固相容性

鸟粪导致交流输电线路塔窗-导线空气间隙放电的特性研究

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高电压技术 2014年第1期40卷 55-60页

作者：杨庆董岳司马文霞袁涛欧阳沙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山东省电力公司泰安供电公司

为减少鸟粪导致的塔窗-导线空气间隙放电事故的发生,依据鸟粪电导率、粘度等参数配置鸟粪模拟液,完成了鸟粪影响下的模拟塔窗-导线空气间隙交流放电特性的试验研究;并结合电流场理论,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了简化... 详细信息

为减少鸟粪导致的塔窗-导线空气间隙放电事故的发生,依据鸟粪电导率、粘度等参数配置鸟粪模拟液,完成了鸟粪影响下的模拟塔窗-导线空气间隙交流放电特性的试验研究;并结合电流场理论,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了简化的塔窗-导线电极击穿模型。结果表明,当大鸟在杆塔横担处排便时,其粪便会使得塔窗-导线间隙的击穿电压降低约75%;这是因为鸟粪落下的瞬间,鸟粪通道末端与导线高压端两端之间的空气间隙的电场强度大大增加,使空间电场发生严重畸变,进而可能导致间隙击穿放电。

关键词：交流放电试验塔窗-导线间隙间隙击穿鸟粪 COMSOL Multiphysics软件电场强度

750 kV断路器击穿故障的过电压及物理场仿真分析

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高压电器 2022年第6期58卷 186-192页

作者：马飞越相中华杨伟东鲁聪牛勃倪辉国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750002 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750002

滤波器场SF6断路器需要根据系统运行工况的变化和对无功及滤波的需求随时开断和关合,750 kV滤波器场断路器相对其他电压等级运行工况更加苛刻,故障率高于常规罐式断路器。文中从投切过程波形分析、现场检查、暂态过程仿真对一起750 kV... 详细信息

滤波器场SF6断路器需要根据系统运行工况的变化和对无功及滤波的需求随时开断和关合,750 kV滤波器场断路器相对其他电压等级运行工况更加苛刻,故障率高于常规罐式断路器。文中从投切过程波形分析、现场检查、暂态过程仿真对一起750 kV滤波器场断路器内部间隙击穿故障进行分析,给出了故障路径及原因。解体验证了间隙击穿分析正确性,并进一步开展电镜检测分析、异物动态运动轨迹仿真分析、异物附着屏蔽罩表面时电场强度仿真,确定了异物引发间隙击穿的根源,为加强滤波器场断路器异物管控及分析投切过程中异物引发内部击穿提供帮助。

关键词：交流滤波器场罐式断路器间隙击穿暂态过电压异物放电

正极性电场中SF6气体对导电微粒带电特性的影响

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北京交通大学学报 2022年第2期46卷 160-166页

作者：马御棠刘刚耿浩廖民传冯瑞发南方电网云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 南方电网科学研究院广州510663 特高压电力技术与新型电工装备基础国家工程研究中心昆明651701

针对气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Suitchgear,GIS)中导电微粒运动容易引发电极间击穿和绝缘沿面闪络等问题,开展了正极性电场中SF6气体对导电微粒带电特性的影响研究.试验得到了空气、SF6环境导电微粒的运动轨迹,根据观测... 详细信息

针对气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Suitchgear,GIS)中导电微粒运动容易引发电极间击穿和绝缘沿面闪络等问题,开展了正极性电场中SF6气体对导电微粒带电特性的影响研究.试验得到了空气、SF6环境导电微粒的运动轨迹,根据观测结果分析微粒的速度、受力提出微粒带电量估算方法并计算启举场强下空气、SF6气体环境微粒的带电量.结果表明,正极性条件下带电微粒启举场强明显高于真空及空气环境,且启举场强随SF6气体压力的升高而增大.电场强度相同时,SF6条件下微粒带电量小于空气环境,约为空气条件下的0.789倍.电极表面导电微粒附近电场集中及SF6电负特性是影响微粒初始带电量的原因.研究拟为GIS微粒抑制方法及针对微粒抑制的耐压试验方法的制定提供数据支持.

关键词： GIL 导电微粒 SF6 启举场强绝缘子间隙击穿沿面闪络高压输电

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交流电压下架空输电线路巢材类异物放电特性研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 24-32页

作者：王胜辉郭奉天董兴浩王玺铭律方成李浩华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网河北省电力有限公司保定供电分公司河北保定071003

鸟巢类故障是涉鸟故障中造成输电线路跳闸的主要原因之一,为研究巢材闪络与雨水的电导率、巢材的长度及其空间位置等因素的关系,论文测量了不同种类及湿度下巢材的电阻,研究了影响巢材导电性能的因素;模拟巢材在杆塔上的情况,研究了导线... 详细信息

鸟巢类故障是涉鸟故障中造成输电线路跳闸的主要原因之一,为研究巢材闪络与雨水的电导率、巢材的长度及其空间位置等因素的关系,论文测量了不同种类及湿度下巢材的电阻,研究了影响巢材导电性能的因素;模拟巢材在杆塔上的情况,研究了导线-杆塔间隙中有巢材时的闪络特性;建立了110 kV酒杯型杆塔边相的三维仿真模型,研究了巢材对空气间隙电场畸变的影响。结果表明:喷淋在巢材上的雨水模拟液电导率越大,其在固定间隙距离下的间隙击穿电压和击穿场强越小;严重情况下,巢材与均压环的击穿平均场强为3.96 kV/cm,可以等效为棒-棒间隙的击穿过程。论文研究结论可为输电线路鸟巢类故障防治和闪络预警提供一定的参考依据。

关键词：鸟害巢材闪络特性间隙击穿电场仿真

±400kV直流输电线路杆塔涉鸟故障风险区域研究

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电工电能新技术 2017年第2期36卷 68-73页

作者：黄瑞莹黄道春周军丁玉剑董志勇阮江军武汉大学电气工程学院湖北武汉430072 中国电力科学研究院北京100192

青藏地区大型鸟类活动频繁,直流线路穿越冻土区沿线基本无树木,鸟类筑巢所用废弃铁丝和鸟粪掉落会引起绝缘子周围间隙气隙击穿,造成经济损失。为了减少输电线路涉鸟故障,以青藏±400kV直流输电线路为背景,首先利用有限元法分析,模拟异... 详细信息

青藏地区大型鸟类活动频繁,直流线路穿越冻土区沿线基本无树木,鸟类筑巢所用废弃铁丝和鸟粪掉落会引起绝缘子周围间隙气隙击穿,造成经济损失。为了减少输电线路涉鸟故障,以青藏±400kV直流输电线路为背景,首先利用有限元法分析,模拟异物下落时绝缘子周围电场分布。研究表明,异物下落时,由于自身形成悬浮电位,导致了高压端-异物、低压端-异物两段空气间隙相继击穿,此时异物能够引起绝缘子附近气隙击穿的区域称为风险区域。在此基础上,结合海拔修正方法,提出了一种高海拔地区杆塔考虑涉鸟故障的风险区域划分方法。依据电场分析结果得到了异物在竖直下落、倾斜下落和从横担下垂三种状态下的涉鸟故障风险区域。研究结果可以为±400kV直流线路防鸟害工作提供指导,并为其他相似工程提供参考。

关键词：鸟害高海拔地区杆塔风险区域间隙击穿

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垂直电极火花放电现象分析

电瓷避雷器 2013年第2期 49-52页

作者：杨琳张敏吴昊刘凡陈名铭吴广宁四川电力科学研究院成都610071 西南交通大学电气工程学院成都610031

为研究雷电流流过接地极的冲击接地特性,用圆筒中的泥沙代替土壤,研究不同泥沙中垂直电极的冲击特性,得到不同介质的火花放电规律。泥沙击穿电压随泥沙中水含量的增加而降低,盐沙由于导电性增加就不易产生火花放电效应;干沙击穿过程以... 详细信息

为研究雷电流流过接地极的冲击接地特性,用圆筒中的泥沙代替土壤,研究不同泥沙中垂直电极的冲击特性,得到不同介质的火花放电规律。泥沙击穿电压随泥沙中水含量的增加而降低,盐沙由于导电性增加就不易产生火花放电效应;干沙击穿过程以空气间隙击穿为主,而湿沙击穿以热击穿为主。

关键词：火花放电击穿电压间隙击穿热击穿

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电火花微能脉冲电源的研究

电火花微能脉冲电源的研究

作者：任忠辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

经过60多年的发展,电火花加工技术已经成为现代制造技术领域中不可或缺的重要组成部分。非接触加工与宏观作用力小的特点,奠定了它在微细加工领域的优势地位。放电单脉冲能量的精确控制是实现微细电火花加工的关键技术之一。放电单脉冲... 详细信息

经过60多年的发展,电火花加工技术已经成为现代制造技术领域中不可或缺的重要组成部分。非接触加工与宏观作用力小的特点,奠定了它在微细加工领域的优势地位。放电单脉冲能量的精确控制是实现微细电火花加工的关键技术之一。放电单脉冲的电流峰值和脉宽决定了单个电火花蚀坑的大小和深度,从而直接决定了工件的加工表面粗糙度、形状精度和尺寸精度。在微细电火花加工中,它是决定微细工件和微细电极的极限加工能力的关键因素之一。首先,通过分析液中电火花加工的放电击穿过程,理论推导得出了电火花放电击穿场强的公式,并通过RC脉冲电源的放电试验进行了验证,从而为RC脉冲电源的低电压放电加工提供了理论依据。此外,微细加工所用的电极往往很细,使得间隙电场极不均匀。文中分析了在极不均匀电场下间隙的击穿过程,并用试验研究了微细加工时电极极性对间隙击穿电压的影响。然后,通过对独立式脉冲电源单次脉冲放电能量分析发现,等脉冲模式能够精确控制单脉冲能量,非常适合于微细电火花加工。在此基础上,研制了一台独立式的微能脉冲电源。文中设计了一个检测到主路放电并立即关断的电路来产生电流脉冲,最小脉宽可达115ns。研制的电源具有等脉冲模式、等电压模式和分组脉冲模式三种输出形式,能够为微细电火花加工提供可靠的能量保证。最后,本电源作为横轴微细电火花机床的重要组成部分,通过和机床本体、运动控制、上位机监控部分的联调,实现了稳定的加工。工艺试验对比发现,使用等脉冲模式在小能量时比等电压模式具有显著的优点。

关键词：微细电火花加工间隙击穿微能脉冲电源等脉冲模式