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C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次放电后的绝缘性能劣化研究

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高压电器 2024年第1期60卷 71-77页

作者：唐炳南田增耀郭晓雪赵虎云南电网有限责任公司丽江供电局云南丽江674100 西北工业大学自动化学院西安710072 西安工程大学西安710048

C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击... 详细信息

C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击穿试验,并利用气相色谱质谱联用仪来检测混合气体多次击穿放电后的分解物。通过研究发现:C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿电压会出现劣化现象,此外,随着C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体击穿次数增多,分解产物六氟乙烷C_(2)F_(6)明显增多,其他几种杂质的含量相对较少,CF_(2)=CFCN、CF_(3)CHFCN、CF_(3)CH(CF_(3))CN的含量也随之增多,与之对应的,C_(4)F_(7)N含量有所降低。

关键词： C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体绝缘性能分解特性性能劣化

鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及聚集规律

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岩性油气藏 2024年第3期36卷 72-83页

作者：段逸飞赵卫卫杨天祥李富康李慧王嘉楠刘钰晨西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065 陕西延长石油(集团)有限责任公司气田公司陕西延安716000 陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院分公司西安710065

鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气勘探潜力较大。通过分析钻井、录井以及测井资料,结合泥页岩样品的分析化验资料,深入分析了延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及成藏过程,并探讨页岩气聚集机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆... 详细信息

鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气勘探潜力较大。通过分析钻井、录井以及测井资料,结合泥页岩样品的分析化验资料,深入分析了延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及成藏过程,并探讨页岩气聚集机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组大面积分布的泥页岩有机碳(TOC)含量较高,平均质量分数为2.12%,干酪根类型主要为Ⅲ型,Ro为2.0%~3.7%,处于高成熟—过成熟阶段,为优质烃源岩。(2)研究区山西组泥页岩矿物组成整体上具有富黏土特征,黏土矿物平均质量分数为56.7%,有利于吸附气的赋存;主要发育无机矿物孔、有机孔和微裂缝3种储集空间类型;岩石含气性受不同岩性组合的影响而差异较大,山2段相较于山1段具有较高的含气量(平均质量体积为1.38 m3/t)。按照源储配置关系,可划分为厚层泥页岩夹薄砂层、泥页岩与粉砂岩和细砂岩互层、泥页岩与煤层混层3种类型,不同的源储配置具有不同的含气特征。(3)研究区页岩气主要以吸附态、游离态赋存,在成藏过程处于动态平衡的状态,随着地层条件的变化而不断转化。其聚集过程可分为3个阶段:早侏罗世,有机质开始生成气态烃,页岩气开始吸附聚集;中—晚侏罗世,气态烃大量生成膨胀造隙,气态烃排出,裂缝关闭,循环运移聚集;早白垩世,有机质达到高—过成熟阶段,进入最后一个生排烃时期,直至地层抬升,生烃终止。泥页岩良好的封盖作用为页岩气藏的形成提供了坚实的保障。

关键词：页岩气源储配置吸附态游离态聚集规律封盖作用山西组二叠系延安地区鄂尔多斯盆地

环状ZSM-5分子筛在苯和乙醇烷基化反应中的应用

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石油化工 2024年第1期53卷 9-17页

作者：张亮夏飞李啸贤郑长勇班渺寒张伟陕西延长石油(集团)有限责任公司大连化物所西安洁净能源(化工)研究院陕西西安710075

低温下采用水热晶化法合成了环状中空ZSM-5分子筛,并以磷酸二氢铵为前体,制备了不同磷负载量的环状中空ZSM-5催化剂,采用XRD,SEM,NH_(3)-TPD,Py-FTIR等方法对催化剂进行表征,并在气相连续流动固定床反应器上对苯和乙醇烷基化制乙苯进行... 详细信息

低温下采用水热晶化法合成了环状中空ZSM-5分子筛,并以磷酸二氢铵为前体,制备了不同磷负载量的环状中空ZSM-5催化剂,采用XRD,SEM,NH_(3)-TPD,Py-FTIR等方法对催化剂进行表征,并在气相连续流动固定床反应器上对苯和乙醇烷基化制乙苯进行性能评价和稳定性考察。实验结果表明,环状中空ZSM-5催化剂进行磷改性后,催化剂的酸强度降低,随着磷负载量的增加,乙苯选择性逐渐增加,甲苯和丙苯选择性逐渐降低;当磷负载量达到3%(w)后,催化剂外表面强酸位基本消失,此时乙苯选择性最高;在n(苯)∶n(乙醇)=8∶1、340℃、1.0 MPa、WHSV=1 h^(-1)条件下,对该催化剂进行了寿命考察,在300 h反应过程中,乙醇转化率超过99.9%,苯的转化率维持在11%左右,乙基苯的选择性最高达到98.4%,二甲苯相对含量最低达到0.11%。

关键词：环状中空分子筛 ZSM-5 烷基化乙苯

鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块深部煤层含气饱和度测井计算方法及分布特征

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天然气地球科学 2024年第2期35卷 193-201页

作者：刘之的韩鸿来王成旺王伟季亮陈高杰陈龙王舵谢正龙西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 中国石油煤层气有限责任公司工程技术研究院陕西西安710082 中国石油煤层气有限责任公司韩城采气管理局陕西西安710082

煤层含气饱和度的精准计算及分布特征直接关系到煤层气富集区预测和开发方案有效制定。以鄂尔多斯盆地大宁—吉县煤层气田深8#煤储层为研究对象,从煤层气等温吸附曲线出发,给出煤层含气饱和度计算模型之后,充分利用地球物理测井资料建... 详细信息

煤层含气饱和度的精准计算及分布特征直接关系到煤层气富集区预测和开发方案有效制定。以鄂尔多斯盆地大宁—吉县煤层气田深8#煤储层为研究对象,从煤层气等温吸附曲线出发,给出煤层含气饱和度计算模型之后,充分利用地球物理测井资料建立了煤层含气饱和度与兰氏体积、兰氏压力、储层压力及含气量等参数的测井求取方法,进而形成了深部煤层含气饱和度测井计算方法。将该套方法程序化,实现研究区内各井深8#煤层的含气饱和度计算机可视化自动处理,并编绘了研究区含气饱和度平面分布图。研究表明:所述方法能够较好地用于研究区深部8#煤储层含气饱和度计算;研究区煤层含气饱和度整体上由东向西递增,由北向南先递减后递增、再递减后递增。其中,过饱和气藏区位于研究区南部DJ50井、DJ37井一带,饱和气藏区主要位于研究区的北部、中部,欠饱和气藏区在研究区广泛分布。该方法可为地球物理测井预测深部煤层含气饱和度提供一种新途径,为煤层气富集区预测提供基础参数。

关键词：煤层气含气饱和度分布特征深部煤层测井资料

高频陡脉冲电压对环氧树脂局部放电的影响及电老化寿命研究

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高电压技术 2024年

作者：王威望吕佳鞠关子凌徐永生傅明利罗兵李盛涛西安交通大学南方电网科学研究院有限责任公司

高频陡脉冲方波电应力下的固体绝缘局部放电及寿命是高功率密度高频变压器设计与可靠性面临的挑战。本文以绝缘沿面放电模型为例，采用特高频局部放电测试方法，研究了高频方波下频率与陡脉冲参数（dv/dt）对环氧树脂局部放电特性及寿... 详细信息

高频陡脉冲方波电应力下的固体绝缘局部放电及寿命是高功率密度高频变压器设计与可靠性面临的挑战。本文以绝缘沿面放电模型为例，采用特高频局部放电测试方法，研究了高频方波下频率与陡脉冲参数（dv/dt）对环氧树脂局部放电特性及寿命的影响，并建立了频率与dv/dt耦合的高频方波电场下环氧树脂绝缘的寿命模型。采用高通滤波器，结合完全自适应噪声集合经验模态分解（CEEMDAN）和小波降噪得到了去噪后的局部放电信号。研究结果表明，随着方波电压频率和dv/dt增加（1kHz-20kHz），局部放电幅值逐渐减小。另外，不同dv/dt下环氧树脂低频的局部放电幅值差距越大。研究认为这与电荷衰减速率有关，高dv/dt下局部放电更集中，放电幅值小。环氧树脂的绝缘寿命随方波电压频率的增加明显减小，随dv/dt的增加也有所减小。通过正交实验与耦合因子分析，建立了高频方波下频率和dv/dt耦合寿命模型，模型结果与实验对比误差小于3%，验证了寿命模型的准确性。论文研究对高功率高频变压器的绝缘设计与应用具有重要意义。

关键词： dv/dt 高频方波局部放电寿命环氧树脂

采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池均衡策略

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 174-185页

作者：李艳波常悦陈圆媛吕浩楠张云锐姚博彬长安大学能源与电气工程学院西安710064 河南交通投资集团有限公司河南交投服务区有限责任公司郑州450016 长安大学电子与控制工程学院西安710064

为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略。将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各... 详细信息

为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略。将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各电池单体及电池小组之间的均衡,并通过隔离荷电状态最低的电池单体或电池小组加快均衡速度。使用MATLAB/Simulink软件进行仿真,并与原矩阵型可重构均衡策略进行对比,仿真结果表明:与原矩阵型可重构均衡策略相比,改进均衡策略在负载为10、20和40 W时可分别提升13.1%、27.1%和30.1%的均衡速度;在考虑开关导通电阻时,所提出的改进均衡策略在均衡过程后期通过荷电状态差值造成的电压差加速了均衡过程,在导通电阻较大时仍能有效均衡电池组,有效地避免了原矩阵型可重构均衡策略的均衡效果随导通电阻增大而变差,甚至无法均衡电池组的缺陷,成功达到均衡目标。由此证明所提的改进矩阵型均衡策略相较于原矩阵型均衡策略具有更好的均衡效果。

关键词：锂离子电池均衡策略不一致性荷电状态

浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 285-294页

作者：王庆雄黄庆享范东林贺雁鹏陈苏社王伦言黄涛国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠... 详细信息

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明:上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力高56%,峰值区范围扩大50%。区段煤柱应力升高的机理是随着工作面的推进,上覆三角形斜交煤柱尺寸不断减小,应力集中程度不断提高;当工作面推进到三角形煤柱端区时,斜交煤柱应力、工作面超前支承压力、区段煤柱应力相互叠合,形成区段煤柱应力峰值区,在工作面出煤柱时(三角形煤柱尖端)形成应力核区,引起该区段煤柱变形和巷道破坏。据此,提出在31109工作面开采前,对应力峰值区和核区巷道进行锚索和注浆补强支护,现场工业性试验取得良好效果,保障了31109工作面过三角形斜交煤柱区安全回采。

关键词：三角形斜交煤柱浅埋煤层斜交煤柱叠加区区段煤柱应力分布应力峰值区

基于能量分配原理的煤矿机械冲击行为研究及装置设计

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中国机械工程 2024年第9期35卷 1584-1596页

作者：柴蓉霞姜潇远王秦生于正洋龙雪刘军西安科技大学机械工程学院西安710054 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司西安710100 西安科技大学安全工程学院西安710054

为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为,以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例,获取冲击过程能量分配关系,结合实际冲击环境,设计并搭建气动水平冲击实验系统,获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验,对理论计算得出的变形量... 详细信息

为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为,以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例,获取冲击过程能量分配关系,结合实际冲击环境,设计并搭建气动水平冲击实验系统,获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验,对理论计算得出的变形量和加速度进行验证,并运用多项式拟合方式优化输出参数加速度。将计算、实验和仿真结果作对比,结果表明,冲击过程中冲击物动能主要被材料塑性变形、运动动能和碰撞损失耗散,当被冲击板料中心区域发生断裂时,板料塑性变形和碰撞损失的能量耗散会减小。优化后的冲击过程能量分配关系的理论、实验和仿真结果吻合较好,最大偏差不超过9.39%。

关键词：煤矿机械冲击行为能量分配装置设计仿真分析

陕北地区中深层同轴地埋管取热性能影响因素分析及优化

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 152-158页

作者：邹海江李永鹏张林惠鹏刘厚宁申芳王沣浩陕西韩城天久注浆勘探有限责任公司陕西渭南715499 西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049

中深层同轴地埋管地热供热技术在我国北方城镇供热领域兴起并广泛应用。陕北地区地热资源丰富,但地温梯度略低且岩土热物性参数特性不同,地质参数影响中深层同轴地埋管的取热性能。采用OpenGeoSys开源数值模拟平台建立三维中深层同轴地... 详细信息

中深层同轴地埋管地热供热技术在我国北方城镇供热领域兴起并广泛应用。陕北地区地热资源丰富,但地温梯度略低且岩土热物性参数特性不同,地质参数影响中深层同轴地埋管的取热性能。采用OpenGeoSys开源数值模拟平台建立三维中深层同轴地埋管耦合地层传热计算模型,并基于陕北地区典型地质参数,研究不同设计参数对中深层同轴地埋管取热性能的影响及全生命周期技术经济性,优选出地热工程最佳工艺参数。结果表明,中深层同轴地埋管的外管径与埋深增大均能提升取热能力。相较于外管径,埋深对取热能力的提升效果更为显著,埋深从2 500 m增加到3 500 m,取热量增加了77.3%。依据工程实践,当外管外径×厚度大于177.80 mm×9.19 mm时所对应的平均能源成本因其钻井成本陡增而增大。在给定工况参数下,推荐中深层同轴地埋管的最佳外管外径×厚度为177.80 mm×9.19 mm,埋深为3 200 m,此时平均能源成本为0.524元/(kW·h),经济效益最优。

关键词：中深层同轴地埋管取热性能数值模拟经济性埋深管径 OpenGeoSys