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电力变压器油纸绝缘老化状态评估方法研究

电力变压器油纸绝缘老化状态评估方法研究

作者：王曼中国矿业大学

学位级别：硕士

电力变压器是电力系统中的关键设备,其状态监测、故障诊断及老化状态评估,不论是对于推行全面的状态维修,还是实现我国智能电网规划中提出了电力设备全寿命周期管理的目标,均具有现实而长远的意义。油纸绝缘结构是变压器绝缘的主体部分... 详细信息

电力变压器是电力系统中的关键设备,其状态监测、故障诊断及老化状态评估,不论是对于推行全面的状态维修,还是实现我国智能电网规划中提出了电力设备全寿命周期管理的目标,均具有现实而长远的意义。油纸绝缘结构是变压器绝缘的主体部分,也是最为脆弱的部分,其老化状态基本上可以代表变压器整体的老化状态。研究油纸绝缘老化状态评估,是实现变压器寿命预测的关键。首先,基于变压器预防性试验油中溶解气体分析(DGA)数据,采用改进层分析法对碳氧气体特征量进行权重分析。在获得每种特征的综合决策劣化度的基础上,将变压器绝缘老化状态划分为七个阶段,并通过实例验证了七个阶段油中气体特征量评估变压器绝缘老化状态的可行性。其次,根据CIGRE Method II标准制作了典型人工油纸绝缘内部气隙缺陷放电模型,同时制定了量化的老化阶段划分标准,并通过试验验证了老化阶段划分的合理性。对矿物油—绝缘纸板进行加速热老化试验,采用脉冲电流法检测不同热老化阶段原始局部放电信号,基于db8小波软阈值方法对原始局部放电信号进行去噪处理,最后构造局部放电经验模态分解分形特征参量。结果表明,分形特征参量在不同老化阶段存在明显的差异,有较高区分度。然后,分别利用支持向量机和粒子群优化支持向量机对理化特征参量和局放电气特征参量进行老化阶段识别。对比两种算法的识别效果,不管是基于油中溶解气体碳氧气体含量的理化特征,还是基于局部放电经验模态分解结合分形的电气特征,粒子群优化支持向量机的识别效果都明显优于前者。最后,本文综合油中碳氧气体含量理化特征及局部放电经验模态分解结合分形电气特征,利用D-S证据理论对两种特征进行融合。对比单一特征绝缘老化评估结果,多特征信息融合在评估变压器绝缘老化状态的准确性与可靠性方面都取得了更好的效果。

关键词：油纸绝缘老化特征支持向量机 D-S证据理论融合诊断

GIS密封圈试样多因子加速老化与运行老化特性研究

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GIS密封圈试样多因子加速老化与运行老化特性研究

作者：彭家豪华南理工大学

学位级别：硕士

密封圈的老化与GIS气体密封性密切相关,然而目前密封圈的老化特性尚不明确。本文针对密封圈的老化特性,检测人工加速老化密封圈和GIS变电站运行退役密封圈的老化规律、老化特征和老化机理,同时,试验研究了水(湿)和盐水(湿盐)对密封圈热... 详细信息

密封圈的老化与GIS气体密封性密切相关,然而目前密封圈的老化特性尚不明确。本文针对密封圈的老化特性,检测人工加速老化密封圈和GIS变电站运行退役密封圈的老化规律、老化特征和老化机理,同时,试验研究了水(湿)和盐水(湿盐)对密封圈热老化特性的影响,为橡胶密封圈的老化研究提供技术支撑。首先,搭建密封圈人工加速老化试验和检测平台,提出密封圈性能检测的新指标变形恢复率,对不同配方新三元乙丙橡胶密封圈弧形试样进行热、压缩双因子加速老化,对新三元乙丙橡胶密封圈弧形试样在不同温度下老化,测量梯度老化时间后密封圈弧形试样的压缩永久变形和变形恢复率,并建立变形恢复率和压缩永久变形间的关联性。结果表明:不同配方密封圈老化特性不同,120℃下密封圈老化速率明显高于90℃、105℃,热对密封圈老化影响明显。人工加速密封圈老化规律呈指数关系,随老化时间增加老化速率逐渐减小。变形恢复率与压缩永久变形有强关联性,可以表征运行或退役密封圈老化性能。其次,利用新指标变形恢复率对退役氯丁橡胶密封圈进行测量,建立退役密封圈的老化规律模型,并分析退役密封圈表面形貌和表面元素,通过红外光谱分析密封圈自然老化过程中发生的化学变化。结果表明:退役氯丁橡胶密封圈的变形恢复率与运行年数呈指数关系。密封圈法兰接触面与空气接触面有明显边界,密封圈的空气侧表面出现凸起、坑洼和裂纹。F元素含量增加,C元素减少是密封圈SF侧的老化特征。羰基指数随密封圈运行年数增加,密封圈老化过程发生氧化和断链反应。最后,采用湿、盐、热、压缩多因子加速老化试验平台,对新三元乙丙密封圈试样进行热压缩、湿热压缩和湿盐热压缩等多因子人工加速老化试验,测试老化后密封圈试样的压缩永久变形和硬度变化率,并进行扫描电镜观察、电子探针分析。结果表明:水(湿)对密封圈表面有腐蚀作用,加剧密封圈断链反应和氧化反应,导致压缩永久变形较大,盐水(湿盐)对橡胶密封圈有强腐蚀作用,湿盐老化过程发生湿和盐联合作用,盐水(湿盐)使密封圈老化以断链反应为主。

关键词：密封圈老化规律老化特征老化机理湿盐

动力锂离子电池全生命周期内电热特性的演变规律研究

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动力锂离子电池全生命周期内电热特性的演变规律研究

作者：潘帅北京工业大学

学位级别：硕士

随着能源和环境保护需求的日益提高,电动汽车的研究和商业化得到了快速发展。但如今动力锂离子电池老化过程中的性能衰退以及全生命周期内存在的热安全问题制约了电动汽车应用的进一步发展。因此,探究动力锂离子电池全生命周期内电热特... 详细信息

随着能源和环境保护需求的日益提高,电动汽车的研究和商业化得到了快速发展。但如今动力锂离子电池老化过程中的性能衰退以及全生命周期内存在的热安全问题制约了电动汽车应用的进一步发展。因此,探究动力锂离子电池全生命周期内电热特征参数的演变规律是实现精准故障诊断、状态评估和热失控预警的重要基础。本文以正极材料为NCA的21700高比能量动力锂离子电池为研究对象,基于老化与性能测试系统、绝热量热测试系统和外短路测试系统,对老化特征、老化路径以及老化过程的热安全性演变展开了探究。首先,基于加速老化实验、容量增量测试、倍率特性测试、HPPC测试,在多种充放电和环境条件下对动力锂离子电池老化过程中特征参数的变化规律进行了探究与分析。研究发现:尽管21700电池具有较高的能量密度,但由于严重的镍锂混排现象,持续老化过程中表现出了极差的循环性能。电池容量、能量和能量效率在250次加速老化循环内快速衰减。与此同时,老化过程中电池内部伴随着明显的产气行为,导致电池负极端膨胀。通过对容量增量曲线进行分析,四个峰的高度、面积和位置均明显改变,其中3.50V～3.80V区间内容量损失速率占整体损失的比例最高。电池的倍率特性、环境适应性均变差。开路电压的变化趋势更加平缓。内阻及内阻的温度敏感性明显增长。其次,通过设计多种老化路径,分别探究了充放电倍率、充放电深度以及环境温度对动力锂离子电池老化速率的影响。此外,结合电池电压变化原理和遗传算法求解最优解的方法,对老化过程中的放电电压曲线进行了特征参数识别,定量探究了老化路径对电池材料性能衰减的影响规律。研究结果表明:采用较大的充放电电流、较大的充放电深度、较高的电压区间和较低的环境温度充放电会促进电池的老化速率。采用较高充电倍率老化时,电池内部既发生了活性锂损失又发生了活性材料损失。而较低的充放电深度可以减缓活性材料的损失,但不可以有效抑制活性锂损失。低温环境下的锂沉积加速了正极材料和活性锂损失。最后,结合电动汽车安全事故的实际场景,从正常使用、绝热滥用和外短路滥用三个角度探究了老化程度对热安全性的影响。电池充放电时的温升速率和最高温度均有提高,老化引起的温升效应在高倍率和低温放电时更加显著,产热量的增加主要源于不可逆产热的增加。热失控酝酿阶段,电池自产热行为对应的临界温度随着电池老化程度的增加先增加后降低,电压失效温度持续降低。热失控发生过程中,电池内部反应更加充分,温度和温度变化率均更高,活性材料的喷射现象更加严重。外短路滥用下,短路电流随着老化逐渐降低,但持续时间更长,电池表面温度略有升高。

关键词：动力锂离子电池老化特征老化路径热安全性

硫酸化及羧甲基化枸杞叶多糖对马铃薯淀粉糊化特性影响

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硫酸化及羧甲基化枸杞叶多糖对马铃薯淀粉糊化特性影响

作者：周发北京林业大学

学位级别：硕士

淀粉在食品以及其他工业中有重要应用,但由于原淀粉理化性能的限制,在实际加工过程中常常需要与亲水胶体复配,用于改善其糊化、老化、消化等性质。目前改性的非淀粉多糖,还未应用到淀粉的加工特性研究中。本论文以马铃薯淀粉为原料,选... 详细信息

淀粉在食品以及其他工业中有重要应用,但由于原淀粉理化性能的限制,在实际加工过程中常常需要与亲水胶体复配,用于改善其糊化、老化、消化等性质。目前改性的非淀粉多糖,还未应用到淀粉的加工特性研究中。本论文以马铃薯淀粉为原料,选择枸杞叶多糖进行硫酸化和羧甲基化修饰,探究两种改性多糖在淀粉加工性质中起到的作用,并分析造成不同影响的机理。主要结论如下:1、采用化学改性获得不同枸杞叶多糖。首先,高温热水提取多糖并经处理得到精制枸杞叶多糖LP。采用硫酸化和羧甲基化对LP进行改性,得到取代度分别为1.04、0.54的硫酸化多糖SLP和羧甲基化多糖CLP。红外光谱图中出现的S=O、C-O-S和COO-的振动收缩以及核磁共振图谱中异头碳的化学位移表明衍生物特征峰的存在,多糖修饰成功。此外,通过配置有示差检测器(RI)和多角度激光光散射仪(MALLS)的尺寸排阻色谱(SEC)分析发现,LP为棒状结构,经修饰后构象分别转变为无规线性结构SLP和球状结构CLP。2、枸杞叶多糖及其衍生物对马铃薯淀粉的糊化具有显著影响。快速粘度分析仪(RVA)和差示扫描量热(DSC)的结果显示,多糖的加入显著降低了马铃薯淀粉的糊化粘度,其中SLP和CLP复配淀粉的峰值粘度分别降低33.53%和20.61%,且糊化过程中所需要破坏马铃薯淀粉颗粒的能量ΔH由原淀粉的3.865J/g分别增加至4.579 J/g和4.102 J/g。表明在马铃薯淀粉糊化过程中,LP衍生物(SLP和CLP)与淀粉争夺水分子的同时并与其相结合,影响淀粉的糊化过程。且由于LP及其衍生物降低了淀粉的溶胀能力,影响了淀粉颗粒中消化酶的作用位点,导致马铃薯淀粉中的慢消化淀粉含量增加。3、枸杞叶多糖及其衍生物对马铃薯淀粉的影响具有差异性。傅里叶红外图谱(FTIR)结果显示,由于多糖水溶液链状结构不同,导致复配淀粉红外强度产生差异,其中棒状LP和随机线性SLP作用于马铃薯淀粉表面,使3500 cm处颗粒表面-OH吸收峰增强,球状CLP作用于马铃薯淀粉颗粒内部,导致内部聚合二级结构特征峰2900 cm、1412 cm和1022 cm下降。此外,多糖的加入导致淀粉颗粒溶胀不完全,同时也使其结晶度下降,其中加入CLP的淀粉凝胶硬度由23.8 N降至7.6 N,结晶度由2.25±0.02%降至1.28±0.03%,抑制老化回生作用最为明显。综上所述,经硫酸化及羧甲基化改性,枸杞叶多糖的水溶液构象发生改变,争夺水分子抑制马铃薯淀粉糊化的同时,也显著影响淀粉老化和消化等性质。为改性多糖在淀粉基食品上的应用提供一定理论依据。

关键词：改性多糖水溶液构象糊化曲线老化特征

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石化行业VOCs排放特征与环境影响研究

石化行业VOCs排放特征与环境影响研究

作者：刁刘丽南开大学

学位级别：硕士

石化行业是我国环境空气VOCs的重要来源,对区域臭氧污染的形成具有重要影响。开展石化行业VOCs排放特征研究,是精准实施臭氧污染防控、科学评估其环境影响的基础性工作。目前,针对石化行业VOCs排放特征的研究多以厂界污染为主,缺少各生... 详细信息

石化行业是我国环境空气VOCs的重要来源,对区域臭氧污染的形成具有重要影响。开展石化行业VOCs排放特征研究,是精准实施臭氧污染防控、科学评估其环境影响的基础性工作。目前,针对石化行业VOCs排放特征的研究多以厂界污染为主,缺少各生产与储存环节的精细化排放特征研究,且存在时效性与代表性不足问题,难以有效支撑相关研究与管理评估需求。针对上述问题,本研究选取典型石化企业,根据不同生产与储存环节开展厂界环境VOCs样品采集分析,系统研究石化行业厂界VOCs排放特征。结合研究期间风向变化和气团传输轨迹,采取分距离布点方式,分析石化行业排放VOCs传输过程中的老化特征;基于南开大学点位VOCs在线观测数据,利用PMF分析石化行业对于环境VOCs及其臭氧形成的影响。得到以下主要结论:(1)石化企业不同生产环节厂界VOCs物种组成特征差异显著,主要受到产品类型、生产环节、工艺水平等影响。水集输与处理环节排放VOCs主要以芳香烃为主,其中间/对二甲苯、邻二甲苯是主导物种,分别占总VOCs浓度的20%和14%。储罐区排放VOCs以烷烃为主,其中正戊烷、2,4二甲基戊烷、环戊烷是主导物种。储罐区主要的臭氧生成潜势(OFP)贡献物种是烷烃和芳香烃,其中环戊烷和1,2,4三甲苯的贡献占比分别达到29%和20%,显著高于其它物种。芳香烃是水集输与处理环节的主要OFP贡献物种,其中间/对二甲苯和邻二甲苯最高,其贡献占比分别为28%和18%。(2)结合研究期间东南风向与气团传输轨迹,本研究分析了石化企业排放VOCs随传输距离变化的老化特征。相比之下,石化企业排放的间/对二甲苯、邻二甲苯、1,2,4三甲苯、1,2,3三甲苯随传输距离的增加呈现显著下降趋势,平均下降率分别为17%、18%、13%、12%。因此,基于环境VOCs监测数据分析石化行业影响时,需要矫正VOCs物种的化学损耗量特别是间/对二甲苯、邻二甲苯等物种。(3)基于南开大学观测点位在线VOCs监测数据,利用光化学年龄参数方法,通过估算VOCs初始浓度矫正化学损耗影响。根据石化企业不同环节厂界环境VOCs排放特征以及文献中石化企业的VOCs成分谱,基于主导物种排序及标识性物种限制PMF解析过程中石化行业相关源类的因子谱,更准确、精细化地解析了石化行业对南开大学站点环境VOCs及臭氧生成的影响。研究期间化工产品生产过程和储罐挥发排放对VOCs的贡献占比分别为20%和5%;相比于其它环节,化工产品生产过程排放的VOCs可能是南开大学站点臭氧形成的关键贡献源类,贡献占比达28%;而储罐挥发排放的VOCs对臭氧形成的贡献仅为11%。

关键词：挥发性有机物石化工业源排放特征老化特征环境影响

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复合固体推进剂老化性能研究综述

化学推进剂与高分子材料 2018年第6期16卷 29-34,40页

作者：裴立冠董可海孔令泽唐岩辉陈思彤海军航空大学岸防兵学院

从传统老化特征研究、化学老化特征研究和贮存寿命预估3个方面对复合固体推进剂老化性能的研究现状进行了综述。其中，传统老化特征研究包含力学老化特征、图像老化特征和组分含量老化特征3个方面，化学老化特征研究包含特征官能团测定... 详细信息

从传统老化特征研究、化学老化特征研究和贮存寿命预估3个方面对复合固体推进剂老化性能的研究现状进行了综述。其中，传统老化特征研究包含力学老化特征、图像老化特征和组分含量老化特征3个方面，化学老化特征研究包含特征官能团测定、化学老化的分子模拟分析以及气体含量监测分析3个方面。同时从研究对象、老化特征提取、分子模拟分析和寿命预估模型无损性4个方面对推进剂老化性能的研究进行了总结与展望。

关键词：固体推进剂老化特征分子模拟寿命预估

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橡胶试验方法(二十二)

橡塑资源利用 2010年第2期 38-46页

作者：张卓娅王作龄

4．2橡胶的化学“交联与老化”4．2．1前言为了了解橡胶的特性，研究其在材料中的应用，或者是查明其不良性能，橡胶试验方法是不可缺少的。由于橡胶多作为化学或物理的三维网状材料使用，所以存在基于交联结构的各种试验方法。因此，... 详细信息

4．2橡胶的化学“交联与老化”4．2．1前言为了了解橡胶的特性，研究其在材料中的应用，或者是查明其不良性能，橡胶试验方法是不可缺少的。由于橡胶多作为化学或物理的三维网状材料使用，所以存在基于交联结构的各种试验方法。因此，弄明白橡胶的交联和对交联结构有影响的老化特征是重要的事情。本节从橡胶化学的观点对“交联与老化”进行介绍。

关键词：试验方法橡胶交联结构日本老化特征材料使用化学

橡胶沥青Superpave混合料设计与老化规律研究

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上海公路 2017年第4期 60-64页

作者：黄荣华韩鹏朱富万苏交科集团股份有限公司江苏南京211112

通过采用Superpave设计方法对橡胶沥青混合料进行了设计,并对AC型沥青混合料进行了对比研究,此外通过多种试验手段对橡胶沥青混合料经短期老化后的体积指标与性能指标进行分析研究,模拟施工过程中短期热老化对橡胶沥青混合料产生的影响... 详细信息

通过采用Superpave设计方法对橡胶沥青混合料进行了设计,并对AC型沥青混合料进行了对比研究,此外通过多种试验手段对橡胶沥青混合料经短期老化后的体积指标与性能指标进行分析研究,模拟施工过程中短期热老化对橡胶沥青混合料产生的影响。研究结果表明:橡胶沥青Sup-20混合料的高温性能与低温劲度模量明显高于采用同种原材料设计的橡胶沥青AC-20混合料;橡胶沥青混合料短期老化后体积指标出现明显变化,空隙率变大,沥青饱和度降低,并导致混合料的水稳性与低温性能下降,高温性能提升。

关键词： Superpave 橡胶沥青混合料设计路用性能老化特征

浅谈太极拳对改善老年人生理心理退行性变化的作用

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内蒙古体育科技 2014年第2期27卷 114-116页

作者：杨亿兵内蒙古赤峰市林西县住房和城乡建设局

老年人身体和心理健康是幸福快乐的第一要素。笔者以基层社会体育指导员的理论与实践,从老年心理学、太极拳理及太极拳养生、中医基理、体育运动生理、心理等方面,针对老年人心理的退行性变化,阐述老年人心理健康的地位和作用。实践证明... 详细信息

老年人身体和心理健康是幸福快乐的第一要素。笔者以基层社会体育指导员的理论与实践,从老年心理学、太极拳理及太极拳养生、中医基理、体育运动生理、心理等方面,针对老年人心理的退行性变化,阐述老年人心理健康的地位和作用。实践证明,太极拳是适合中老年人的自然而然的养生运动,有助于调节身体阴阳平衡,促进气血运行,延缓和改善老年心理老化特征。探索老年人在习练太极拳的全过程中,心理因素变化的特征及其提高老年人综合心理素质的对策和具体措施。并从理论和实践的结合上,说明太极拳运动是对老化特征、不良情绪实现自我调节的一条具体的、经济的、可操作的、无副作用的、行之有效的便捷之路。是老年人延缓、改善身、心退行性变化,进行心理训练和保健养生的良法。

关键词：太极拳老年心理老化特征阴阳平衡保健养生