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换油周期对变压器油纸绝缘老化性能影响规律

电工技术学报 2019年第22期34卷 4827-4838页

作者：张明泽刘骥吕佳璐陈庆国贾海峰陈昕哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 黑龙江电力科学研究院哈尔滨150090

油纸绝缘老化评估的准确性决定了变压器的使用寿命,为研究不同换油周期对变压器油纸绝缘老化状态影响的变化规律,该文制备了三组变压器XY等效模型,并进行不同换油周期的加速老化试验,在不同老化天数时进行频域介电响应测试以及变压器油... 详细信息

油纸绝缘老化评估的准确性决定了变压器的使用寿命,为研究不同换油周期对变压器油纸绝缘老化状态影响的变化规律,该文制备了三组变压器XY等效模型,并进行不同换油周期的加速老化试验,在不同老化天数时进行频域介电响应测试以及变压器油中的水分、酸值、绝缘纸板聚合度的测试。根据对比实验结果发现:换油周期越长,曲线拐点越明显,随着温度升高,曲线拐点向高频移动;换油周期越长,换油前后介质损耗因数曲线在低频段下降越明显,随着测试温度的升高,换油前后在高频段重合程度越大;换油前后介质损耗因数曲线不同,频段平移方法计算绝缘纸板活化能大小基本相同,同时建立换油周期内后酸值增量与绝缘纸板聚合度的定量计算关系。该文通过对比实验,分析不同换油周期对变压器内部绝缘老化影响的变化规律,提出换油前后变压器等效模型油纸绝缘中绝缘纸板活化能的计算方法,为后续研究换油周期、老化温度与变压器油纸绝缘寿命的定量表征建立了理论基础。

关键词：油纸绝缘 XY等效模型换油速率老化

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变压器油纸绝缘老化介电谱特性及特征量研究

电机与控制学报 2018年第11期22卷 67-74页

作者：刘骥赵明云张明泽李秀婧尹梦涵黄玲哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 云南电力技术有限责任公司昆明650217 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

为了研究系统的老化状态和水分含量对油纸绝缘介电响应特性的影响,测量了在相同试验条件下,经过相同处理油浸纸板试样的去极化电流、频域介电谱以及含水率,获得时频域的介电响应特性曲线,利用最小二乘法、扩展Debye模型对去极化电流曲... 详细信息

为了研究系统的老化状态和水分含量对油纸绝缘介电响应特性的影响,测量了在相同试验条件下,经过相同处理油浸纸板试样的去极化电流、频域介电谱以及含水率,获得时频域的介电响应特性曲线,利用最小二乘法、扩展Debye模型对去极化电流曲线进行拟合,分析拟合结果,得到热老化对松弛时间较长的扩展Debye支路影响较为明显;利用Davidson-Cole模型对不同老化程度及不同含水率试样的频域介电谱实测曲线进行拟合,并提取介电特性相关参数,得到松弛时间随老化程度加深和含水率的增大均呈减小趋势,此变化规律可用于对变压器油纸绝缘老化状态和含水率的评估。

关键词：油纸绝缘去极化电流介电响应老化含水率

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变压器油纸绝缘老化含水率频域法定量评估

高电压技术 2019年第10期45卷 3221-3230页

作者：张明泽刘骥齐朋帅陈庆国吕佳璐陈昕哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 黑龙江电力科学研究院哈尔滨150090

变压器由于老化和受潮等因素使得内部油浸纸板含水率大大升高,文中以变压器等效模型及复合介质介电响应模型为基础,同时结合实验室数据与频温叠加等基本理论,得到了一种变压器内部油浸纸板中含水率的定量计算方法。为验证算法的有效性,... 详细信息

变压器由于老化和受潮等因素使得内部油浸纸板含水率大大升高,文中以变压器等效模型及复合介质介电响应模型为基础,同时结合实验室数据与频温叠加等基本理论,得到了一种变压器内部油浸纸板中含水率的定量计算方法。为验证算法的有效性,设计了常温下测试自然吸潮及加速热老化后等效模型的含水率分析性试验,从试验结果发现,对于自然吸潮模型,应用本文算法计算含水率的结果更接近于滴定值,拟合曲线的优度决定计算结果的准确性;对于老化后的模型, IDAX-300 拟合算法在较宽频率段测试老化后模型含水率时计算结果偏高;通过不同老化条件下油纸绝缘模型与变压器缩比模型进行试验验证,可得应用文中的算法,灵活选取计算频域范围,解决了老化后低分子产物对测试计算结果影响偏大这一问题,含水率的计算结果更接近于真实滴定值。

关键词：油纸绝缘模型含水率介电响应模型老化自然吸潮

基于介电响应技术的变压器油纸绝缘含水率数值评估方法

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电工技术学报 2018年第18期33卷 4397-4407页

作者：张明泽刘骥齐朋帅陈庆国廖俐琳陈昕哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 黑龙江电力科学研究院哈尔滨150090

变压器绝缘纸板中的含水率是评估变压器内部绝缘老化的重要指标,为了运用介电响应技术测量变压器绝缘纸板含水率,首先对变压器XY等效模型及复合介质介电常数算法进行理论推导,得到绝缘纸板中含水率与XY等效模型介质损耗因数之间的关系,... 详细信息

变压器绝缘纸板中的含水率是评估变压器内部绝缘老化的重要指标,为了运用介电响应技术测量变压器绝缘纸板含水率,首先对变压器XY等效模型及复合介质介电常数算法进行理论推导,得到绝缘纸板中含水率与XY等效模型介质损耗因数之间的关系,同时结合实验测试数据与频温叠加的基本思想,得出关于纯新油浸纸板复介电常数实部、虚部的具体表达式,将其代入绝缘纸板含水率与损耗因数的关系式中,得到迭代拟合算法。为进一步验证上述含水率拟合算法有效性,现阶段本文在实验室条件下制备了三种不同比例的XY等效模型,在不同温度条件下进行模型损耗因数测试,应用IDAX-300绝缘纸板含水率测试软件与本文迭代算法对测试结果分别进行拟合计算,发现试验中本文迭代拟合算法计算含水率平均误差为4.83%。

关键词：油纸绝缘含水率 XY等效模型介电响应定量评估

电光聚合物在全光技术实现THz波产生与检测中的研究进展

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光谱学与光谱分析 2014年第8期34卷 2053-2059页

作者：王暄蒋强王玥张文龙李志远哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

研究和开发基于超短波和低能量激光系统的高振幅、宽频带的太赫兹系统一直是太赫兹应用领域的一个热点。与传统电光晶体材料相比,以电光聚合物薄膜作为太赫兹波产生和检测的最大的优势在于:一方面电光聚合物不具有晶格结构相应的不存在... 详细信息

研究和开发基于超短波和低能量激光系统的高振幅、宽频带的太赫兹系统一直是太赫兹应用领域的一个热点。与传统电光晶体材料相比,以电光聚合物薄膜作为太赫兹波产生和检测的最大的优势在于:一方面电光聚合物不具有晶格结构相应的不存在声子的吸收和太赫兹折射率的散射问题,避免光谱间隙的产生;另一方面电光聚合物薄膜与已用于宽频太赫兹系统中的超薄电光晶体材料相比,更易于加工和处理。另外,可以自行设计得到低相位失配和高电光系数的电光聚合物材料,得到高效率和宽频带的太赫兹辐射源。可以预见,电光聚合物在这一领域的应用必将有宽阔的发展空间和学术研究意义。介绍电光聚合物的电光效应及二阶非线性生色团合成等相关理论问题基础上,综述了近二十多年来,电光聚合物在基于全光技术实现太赫兹波产生与检测系统中的研究进展,主要包括:掺钛蓝宝石飞秒激光激发下,共聚型和主客体型电光聚合物实现太赫兹波产生与检测;光纤飞秒激光激发下,主客体型电光聚合物实现太赫兹波的产生与检测。

关键词： THz波全光技术 THz光谱电光聚合物

纳米SiO_2/环氧桐马酸酐黏合剂的力学特性和老化特性

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复合材料学报 2017年第3期34卷 582-587页

作者：程圣张沛红邵琦哈尔滨理工大学电气与电子工程学院电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080

作为高压电机主绝缘的重要组成部分,环氧桐马酸酐黏合剂的性能与电机安全稳定运行密切相关。为改善环氧桐马酸酐黏合剂的力学特性和耐老化特性,制备了质量分数分别为1wt%、2wt%、3wt%和4wt%的纳米SiO_2/环氧桐马酸酐黏合剂,测试了其弯... 详细信息

作为高压电机主绝缘的重要组成部分,环氧桐马酸酐黏合剂的性能与电机安全稳定运行密切相关。为改善环氧桐马酸酐黏合剂的力学特性和耐老化特性,制备了质量分数分别为1wt%、2wt%、3wt%和4wt%的纳米SiO_2/环氧桐马酸酐黏合剂,测试了其弯曲强度和冲击强度以及老化前后的击穿场强。结果表明:1wt%纳米SiO_2含量的纳米SiO_2/环氧桐马酸酐黏合剂的弯曲强度提高24.79%,含2wt%纳米SiO_2的黏合剂冲击强度提高47.11%。老化前,纳米SiO_2/环氧桐马酸酐黏合剂的击穿场强随纳米SiO_2含量的增加先增加后减小,2wt%含量时达到最大值,提高7.3%。电老化后和热老化初期,含1wt%和2wt%纳米SiO_2的黏合剂击穿场强高于原始黏合剂,28天热老化后,各含量黏合剂的击穿场强与原始黏合剂趋于一致。

关键词：环氧桐马酸酐 SiO2 黏合剂力学特性击穿场强热老化电老化

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面向太赫兹应用的平面结构聚合物电光传感器

仪器仪表学报 2017年第5期38卷 1226-1231页

作者：张颖李悠哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 哈尔滨电工仪表研究所哈尔滨150028

自由空间电光取样技术是太赫兹波(THz)相干探测的典型方法,电光传感器是其中的核心器件。传统的电光传感器多采用无机电光晶体材料,但是这种材料电光系数低并存在声子吸收性,致使太赫兹波的探测带宽受到限制。主-客体结构的电光聚合物... 详细信息

自由空间电光取样技术是太赫兹波(THz)相干探测的典型方法,电光传感器是其中的核心器件。传统的电光传感器多采用无机电光晶体材料,但是这种材料电光系数低并存在声子吸收性,致使太赫兹波的探测带宽受到限制。主-客体结构的电光聚合物材料具有较大的电光系数和较低的介电常数,近年来成为各国学者研究的热点。然而这种材料的主客体之间相容性差,极易产生相分离,导致电光性能降低,限制了材料的更广泛应用。采用一种化学与物理手段相结合的方法,将两种电光分子引入聚合物体系,制备了具有双电光分子的聚磷腈材料。这种材料不但具备良好的相稳定性,而且具有良好的电光性能,电光系数可达64.8 pm/V。基于双电光分子聚磷腈材料,设计并制作了具有平面结构的聚合物电光传感器。与传统的三明治结构电光传感器相比,平面结构传感器可以将探测幅度提升55%,光谱灵敏度提升35%,同时还可以避免入射角度对探测灵敏度的影响、降低噪声干扰、简化实验过程,是面向太赫兹应用的更适合器件。

关键词：电光传感器太赫兹波聚合物双电光分子聚磷腈平面结构

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铜包铝高频线圈损耗的理论计算方法

电工技术学报 2018年第14期33卷 3160-3169页

作者：刘骥张明泽廖俐琳高欢朱东柏陈昕哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 上海电缆研究所有限公司上海200093

为了在无线电能传输系统中,减小因高频电流趋肤效应和邻近效应产生的电阻损耗,提高线圈电能传输的利用率,针对铜包铝(CCA)线圈建立了电阻计算模型,分析导线内部电磁场的变化规律,同时结合电磁场边界条件,分别得到趋肤效应和邻近效应产... 详细信息

为了在无线电能传输系统中,减小因高频电流趋肤效应和邻近效应产生的电阻损耗,提高线圈电能传输的利用率,针对铜包铝(CCA)线圈建立了电阻计算模型,分析导线内部电磁场的变化规律,同时结合电磁场边界条件,分别得到趋肤效应和邻近效应产生的交流电阻的解析计算表达式,通过仿真计算发现,在高频趋肤效应的影响下,体积分数较小的CCA导线的电阻值较大,随着频率的增大,趋肤效应增强,不同体积分数CCA导线的电阻值将趋于一致。在外界交变磁场的影响下,当频率较低时,纯铜导线内部涡流损耗密度较高,纯铜导线电阻大于CCA导线电阻,随着频率的增大,存在临界频率使二者电阻相等;当频率继续增大时,CCA导线内部涡流损耗密度增加,其电阻值大于纯铜导线。CCA导线周围的磁场强度分布与导线及磁场施加角度?有关,当?值(0°~360°)不同时,磁场强度以螺旋上升方式分布。根据实测高频下CCA导线线圈的电阻曲线,对比解析理论计算电阻曲线发现,解析表达式可满足实际测试要求,对高频下CCA导线的线圈损耗分析具有一定指导意义。

关键词：铜包铝导线趋肤效应邻近效应高频损耗解析计算

基于太赫兹波的高分辨率空间电荷测试方法及系统

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仪器仪表学报 2019年第6期40卷 9-15页

作者：张颖李悠王暄哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地哈尔滨150080 哈尔滨电工仪表研究所哈尔滨150028

空间电荷的特性及分布状态直接改变介质内部电场的强弱,严重影响器件的电学性能。近年来,纳米材料和微纳电子器件飞速发展,在纳米量级乃至更小尺度上探测和掌握空间电荷的特征信息成为亟待解决的问题。为此基于脉冲电声法基本原理,设计... 详细信息

空间电荷的特性及分布状态直接改变介质内部电场的强弱,严重影响器件的电学性能。近年来,纳米材料和微纳电子器件飞速发展,在纳米量级乃至更小尺度上探测和掌握空间电荷的特征信息成为亟待解决的问题。为此基于脉冲电声法基本原理,设计并实现了一种基于太赫兹波和弹光取样技术的空间电荷分布测试新方法。基于应力双折射效应原理,设计制作了弹光取样传感器,并测试了性能。搭建了空间电荷测试系统,对定制硅PN结试样进行了测试,空间电荷区宽度随偏置电压的变化规律与PN结基本电学特性吻合。该方法采用全光学技术手段,克服了传统电子测试技术对系统带宽的限制,实验结果表明,该测试方法可以有效且可靠地将空间电荷测试分辨率提升至纳米量级。

关键词：空间电荷太赫兹波分辨率纳米量级弹光取样传感器