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对SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻电气性能的改良研究

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电瓷避雷器 2024年第5期 72-78页

作者：郝亚超赵洪峰谢清云蒙晓记新疆大学乌鲁木齐830046 西安西电避雷器有限责任公司西安710200

SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻的泄漏电流较大,导致压敏电阻在正常工作时发热严重,并引起了非线性系数降低,保护水平下降,无法直接应用于避雷器中。因此就降低SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻的泄漏电流作了进一步研究,期望改善其... 详细信息

SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻的泄漏电流较大,导致压敏电阻在正常工作时发热严重,并引起了非线性系数降低,保护水平下降,无法直接应用于避雷器中。因此就降低SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻的泄漏电流作了进一步研究,期望改善其电气性能。经研究发现,当采取0.05(摩尔分数)Cr_(2)O_(3)和0.05 Sb_(2)O_(3)共掺杂时,电阻内部无第二相结构存在,晶粒紧密贴合,微观结构较为均匀。此时SnO_(2)-CuO-Nb_(2)O_(5)压敏电阻的综合电气性能也最好,其电压梯度高,达到了423 V/mm;泄漏电流最小,为0.33μA/cm2;非线性系数最高,达到了33.36。

关键词： SnO_(2) 压敏电阻电压梯度泄漏电流

GIS设备现场典型故障及质量管控措施研究分析

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电工电气 2024年第1期 65-70页

作者：刘靖羽平高东芝(河南)开关零部件制造有限公司河南平顶山467013

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的内部放电、气体泄漏、微水超标、温升超标、互感器误差超标、振动噪声等故障的治理一直是GIS设备质量提升中的技术难点。对GIS设备典型故障原因进行了分析,指出异物引发的放电、绝缘件缺陷、机械传动系... 详细信息

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的内部放电、气体泄漏、微水超标、温升超标、互感器误差超标、振动噪声等故障的治理一直是GIS设备质量提升中的技术难点。对GIS设备典型故障原因进行了分析,指出异物引发的放电、绝缘件缺陷、机械传动系统不正常、装配及安装工艺不良是引发故障的主要原因;提出GIS设备质量管控和提升的措施:从GIS设备结构设计、零部件采购、工厂装配、出厂试验、现场安装等生产全流程进行质量管控,可以有效提升GIS设备质量,减少设备故障的发生。

关键词：气体绝缘金属封闭开关设备放电故障绝缘件缺陷机械传动系统故障质量管控

配方体系与烧结工艺对避雷器压敏电阻宏观性能的影响机制

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高电压技术 2024年第8期50卷 3616-3624页

作者：孟鹏飞殷越缪奎王磊秦锋刘政胡军四川大学电气工程学院成都610065 西安西电避雷器有限责任公司西安710200 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030 西北核技术研究所西安710024 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对... 详细信息

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对此问题,文中通过实验得到了不同Y^(3+)、Bi^(3+)、Al^(3+)含量与烧结温度对压敏电阻晶粒平均尺寸S、晶粒不均匀度σg、电压梯度E1mA、非线性系数α1mA、泄漏电流IL参数的影响规律;并建立压敏电阻Voronoi网络材料计算模型,获得了宏观电气性能的变化特性。实验与计算结果表明:压敏电阻中添加Y^(3+)能大幅提升E1mA,但导致α1mA与IL劣化,降低工作稳定性;α1mA与IL随烧结温度、Bi浓度变化呈现U形变化,在1100℃烧结温度与Bi摩尔分数1%时性能最佳;引入Al^(3+)有助于提高工作稳定性,但导致E1mA、α1mA、IL劣化。通过优化工艺方法,提高固溶入晶粒的Al^(3+)比例,可以减小宏观性能劣化。研究结果可为高性能压敏电阻研制提供重要理论与实验依据。

关键词： ZnO压敏电阻材料计算配方体系烧结工艺宏观性能

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大容量三相自耦变压器的杂散损耗研究

电气工程学报 2024年

作者：潘希黄永红沈耀明江苏大学电气信息工程学院常州东芝变压器有限公司

针对大容量三相自耦变压器的杂散损耗问题，建立了简化后的三维变压器模型。应用Ansys有限元分析软件计算得到了变压器夹件及油箱在未采用磁屏蔽时的漏磁场分布及损耗密度分布，并通过对比两种不同的夹件磁屏蔽及两种不同布置方式的油... 详细信息

针对大容量三相自耦变压器的杂散损耗问题，建立了简化后的三维变压器模型。应用Ansys有限元分析软件计算得到了变压器夹件及油箱在未采用磁屏蔽时的漏磁场分布及损耗密度分布，并通过对比两种不同的夹件磁屏蔽及两种不同布置方式的油箱磁屏蔽对漏磁场及损耗密度的影响，最终得到了两种不同组合方案下的杂散损耗仿真值。通过试验值对比分析，方案二比方案一杂散损耗减少了112.6 kW，试验和仿真结果接近，误差很小，说明建立的模型和仿真方法具有较高的精度和可靠性。同时试验结果也表明通过采用肺叶磁屏蔽与竖绩油箱磁屏蔽组合的方式可以显著降低变压器的杂散损耗。这项研究不仅在理论上深化了对变压器杂散损耗的认识，也为工程实践提供了有益的指导，具有应用推广意义和工程实践价值。

关键词：大容量三相自耦变压器杂散损耗漏磁场损耗密度磁屏蔽有限元

不同类型冲击电流对ZnO压敏电阻老化的影响研究

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高压电器 2024年第2期60卷 127-132,162页

作者：赵江泽赵洪峰程宽王昊谢清云新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830046 西安西电避雷器有限公司西安710200

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌(ZnO)压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波(峰值为2 kA)耐受试验和4/10μs冲击电流(峰值为100 kA)试验。实验结果表明,在1~3轮(3~9次)的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压... 详细信息

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌(ZnO)压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波(峰值为2 kA)耐受试验和4/10μs冲击电流(峰值为100 kA)试验。实验结果表明,在1~3轮(3~9次)的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压敏电阻的老化特性能起到一定优化作用,而4/10μs大电流冲击则使得ZnO压敏电阻老化特性持续劣化。利用扫描电子显微镜(SEM)、光谱仪、数字源表研究其微观结构以及电气性能参数变化。结合实验结果分析原因,4/10μs冲击电流对ZnO压敏电阻的损伤程度大于2 ms方波冲击电流的损伤程度,更容易引起ZnO压敏电阻的老化,在1~3轮(3~9次)2 ms方波耐受下,可以改善压敏电阻老化特性,其原因在于冲击电流产生热效应使构成晶界势垒亚稳定成分填隙锌离子在晶界发生反应而降低其浓度,得到比冲击前更稳定的晶界结,从而提高了其老化特性。

关键词： ZnO压敏电阻冲击电流老化特性热处理晶界势垒

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W框变压器铁心制造过程研究

中国科技期刊数据库工业A 2024年第1期 0211-0217页

作者：孙健常州东芝变压器有限公司江苏常州213100

在电网改造升级与城镇化建设的过程中,对大容量变压器的需求量越来越大,高电压等级也逐渐向纵深方向挺进,铁心作为变压器的重要组成部分,由于变压器的容量和电压都上升了一个级别,原有的工装和制造设备不能满足现在的生产制造需求,所以... 详细信息

在电网改造升级与城镇化建设的过程中,对大容量变压器的需求量越来越大,高电压等级也逐渐向纵深方向挺进,铁心作为变压器的重要组成部分,由于变压器的容量和电压都上升了一个级别,原有的工装和制造设备不能满足现在的生产制造需求,所以必须对变压器铁芯更改制造工艺,进行二次厂内铁芯组装。针对上述情况,在对变压器半圆芯柱制造过程深入了解的基础上,对W框拼接变压器铁心制作流程进行分析研究。

关键词：变压器铁心电厂变半圆铁芯 W框拼接

微观晶界特性对氧化锌压敏电阻宏观电气性能的影响机制

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工程科学与技术 2024年第5期56卷 98-105页

作者：孟鹏飞郭敬科雷潇王磊张兵兵缪奎胡军四川大学电气工程学院四川成都610065 国网四川省电力有限公司电力科学研究院四川成都610041 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030 中科天际科技股份有限公司宁夏银川750002 西安西电避雷器有限责任公司陕西西安710200 清华大学电机系北京100084

ZnO压敏电阻具有优良的非线性伏安特性与良好的通流能力,可以在电力系统发生过电压时吸收冲击能量从而实现对电力设备的保护,在电力设备的过电压保护中得到广泛应用。ZnO压敏电阻的非线性特性起源与其晶界特殊的双肖特基势垒结构有关,... 详细信息

ZnO压敏电阻具有优良的非线性伏安特性与良好的通流能力,可以在电力系统发生过电压时吸收冲击能量从而实现对电力设备的保护,在电力设备的过电压保护中得到广泛应用。ZnO压敏电阻的非线性特性起源与其晶界特殊的双肖特基势垒结构有关,微观晶界参数对ZnO压敏电阻的宏观电气性能参数起到决定性作用,而目前对于微观晶界特性对ZnO压敏电阻宏观电气性能的影响机制研究较少。本文基于Voronoi网络及改进的晶界分区模型,通过材料计算的方法研究了ZnO压敏电阻晶粒施主密度、晶界表面态密度、晶界分区参数等微观晶界特性对其宏观电气性能的影响规律。本文将高性能ZnO压敏电阻的研制过程视为多变量、多目标问题,并依据任意优化变量对优化目标的影响是否相同、优化变量对两类优化目标的作用效果是否相同对优化目标和优化变量进行分类,揭示了微观晶界对电气性能的影响机制。通过优化变量、优化目标的合理分类,将复杂的多变量、多目标问题有效简化,并依据分类变量和分类目标的特征制定分步优化策略,从微观物理层面对ZnO压敏电阻性能进行改善,对高性能ZnO压敏电阻的研制有重要意义。

关键词： ZnO压敏电阻材料计算双肖特基势垒晶界分区影响机制

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一种变压器油温测量的方法

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 0214-0218页

作者：孙健常州东芝变压器有限公司江苏常州213100

随着我国经济的快速稳定发展,我国对电能的需求随之迅猛增长,电网的规模也日益扩大。本文对光纤测温在变压器油温测量中的应用进行了研究,分别阐述了荧光式测温,半导体测温,光纤光栅测温这三种光纤测温方法的基本原理,分析了各种方法的... 详细信息

随着我国经济的快速稳定发展,我国对电能的需求随之迅猛增长,电网的规模也日益扩大。本文对光纤测温在变压器油温测量中的应用进行了研究,分别阐述了荧光式测温,半导体测温,光纤光栅测温这三种光纤测温方法的基本原理,分析了各种方法的优缺点,以及目前测温光纤在变压器油温测量上的应用,包括光纤的几种常规的安装方式。

关键词：变压器光纤测温光纤安装

大电流冲击对电阻片老化特性和能量吸收能力影响

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电瓷避雷器 2019年第1期 169-173页

作者：姚玉锁宋继军张彦杰郎小华李宝兵李石磊刘凯平高东芝(廊坊)避雷器有限公司河北廊坊065001

基于换流站直流极线近区发生对地短路,直流滤波器的F1避雷器出现的冲击电流特征,分析了多次大电流冲击对F1避雷器用电阻片的性能影响。以平高东芝(廊坊)避雷器有限公司用于F1避雷器的两种电阻片为对象,研究了多次大电流冲击对电阻片老... 详细信息

基于换流站直流极线近区发生对地短路,直流滤波器的F1避雷器出现的冲击电流特征,分析了多次大电流冲击对F1避雷器用电阻片的性能影响。以平高东芝(廊坊)避雷器有限公司用于F1避雷器的两种电阻片为对象,研究了多次大电流冲击对电阻片老化特性、2 ms能量吸收能力以及保护特性的影响。验证了电阻片性能满足扎鲁特—青州±800 kV特高压直流工程需求。结果表明:多次大电流冲击对电阻片的能量吸收能力、老化特性以及保护性能没有明显影响。

关键词：滤波器金属氧化物避雷器 ±800 kV特高压直流工程金属氧化物电阻片大电流冲击