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防御变电设备内绝缘故障引发电网停电事故的基础研究

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高电压技术 2012年第6期38卷 1281-1291页

作者：唐炬重庆大学输变电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

在高速发展的现代社会中,一旦电网发生重大事故将会引起大面积的停电,不仅会给国民经济的稳步发展带来严重影响,而且会对人民生活乃至社会公共安全造成重大损失,因此电网是大中城市运行和国民经济发展的命脉,世界发达与高速发展中国家... 详细信息

在高速发展的现代社会中,一旦电网发生重大事故将会引起大面积的停电,不仅会给国民经济的稳步发展带来严重影响,而且会对人民生活乃至社会公共安全造成重大损失,因此电网是大中城市运行和国民经济发展的命脉,世界发达与高速发展中国家都高度重视电网的安全运行。从近20年国内外发生的电网大面积停电事故来看,只有高度重视输变电装备故障导致电网突发性停电事故的基础研究,并从引发电网大面积事故的源头上建立第1道防御系统,才能大幅度减少因大面积停电给国民经济带来的严重损失。我国在实施"西电东送、南北互供、全国联网"及其建设特高压电网的中长期战略中,从工程技术需求层面上存在许多亟待解决的相关科学和技术问题。为此,2009年国家立项了"防御输变电装备故障导致电网停电事故的基础研究"重点基础研究计划(973计划)项目,该文就项目的总体思路、主要内容、课题设置和研究进展等相关情况进行介绍,重点针对如何开展变电设备内绝缘潜伏性和突发性故障机理、状态评估理论与方法的研究进行深入探讨,为最终建立智能电网所需的电气设备状态监测、故障诊断和预测预警等关键技术提供基础理论支撑。

关键词：变电设备内绝缘故障大面积停电故障预测状态评估电网安全

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气体拉曼传感增强技术研究进展与趋势

光谱学与光谱分析 2022年第11期42卷 3345-3354页

作者：万福葛虎刘强孔维平王建新陈伟根重庆大学电气工程学院重庆400044 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

不论是在科学研究,食品安全,医学检测,还是在安全事故预防等领域,对多组分混合气体进行快速、准确的定性定量分析已经成为一种迫切的需求。拉曼光谱法是一种强大的气体传感方法,既能克服传统的非光谱法检测时间长、重复性差等弱点,又能... 详细信息

不论是在科学研究,食品安全,医学检测,还是在安全事故预防等领域,对多组分混合气体进行快速、准确的定性定量分析已经成为一种迫切的需求。拉曼光谱法是一种强大的气体传感方法,既能克服传统的非光谱法检测时间长、重复性差等弱点,又能弥补吸收光谱法无法直接测量同核双原子分子的缺点,同时还能使用单一频率的激光器对多组分混合气体进行定性和定量分析。但由于物质固有的弱拉曼效应,加之气体的拉曼效应一般远低于固体和液体,这极大地限制了拉曼光谱法在气体传感领域的应用。如何提高气体的散射强度是使气体拉曼传感技术得到更广泛应用的关键。目前最主要的气体拉曼传感增强技术包括腔增强技术和光纤增强技术。腔增强技术从提高与待测气体作用的激发光强度和作用路径来从源头上增强拉曼散射信号,包括多次反射腔增强、F-P腔增强、激光内腔增强。光纤增强则从提高球面散射光的收集效率来增强拉曼散射信号,使绝大部分拉曼散射光都能进入光谱探测器,包括镀银毛细管增强和空芯光纤增强。简要介绍了上述两种技术的的增强原理,汇总了研究进展以及应用现状,并讨论了它们各自的优势以及局限性,最后着眼于多组分痕量气体的检测,展望了气体拉曼传感技术未来的发展趋势。尽管目前基于吸收效应的光谱分析方法在气体检测领域占据主导地位,尤其是光声光谱法,但在不久的将来,气体拉曼传感技术有望在气体检测领域得到越来越广泛、越深入的应用。

关键词：拉曼光谱气体传感腔增强光纤增强

环境介质对介质阻挡放电降解SF_6影响的实验

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电工技术学报 2017年第20期32卷 20-27页

作者：肖焓艳张晓星肖淞胡雄雄输变电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 武汉大学电气工程学院武汉430074

由于SF_6具有极高的温室效应潜在值且其在大气中的寿命长,SF_6的介质阻挡放电(DBD)降解技术一直是环保领域的热点和难点问题。当反应器放置在不同环境中时,由于反应器外电极与阻挡介质间的非完全接触以及不同环境介质的性质不同,介质阻... 详细信息

由于SF_6具有极高的温室效应潜在值且其在大气中的寿命长,SF_6的介质阻挡放电(DBD)降解技术一直是环保领域的热点和难点问题。当反应器放置在不同环境中时,由于反应器外电极与阻挡介质间的非完全接触以及不同环境介质的性质不同,介质阻挡放电的放电特性与反应器的温升会存在差异,从而影响SF_6的降解。该文测量油浸环境和空气环境中介质阻挡放电反应器的放电特性和温度变化,并通过比较两种环境中SF_6的降解率、能量效率和最终降解产物,对比去除SF_6气体的效果。实验结果显示,尽管油浸环境中反应器温度相对较低,但测得的放电功率明显高于空气环境中,有更多的能量用于降解SF_6,从而提高了SF_6的降解率,同时能量效率也有所提升,这表明油浸式的反应器可提升DBD降解SF_6的效果。

关键词： SF6降解介质阻挡放电介质油浸冷却

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基于瞬态热阻的IGBT焊料层失效分析

中国电机工程学报 2018年第10期38卷 3059-3067页

作者：陈一高陈民铀高兵胡博容赖伟徐盛友输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学电气工程学院)

焊料层失效是绝缘栅双极晶体管（insulated gate bipolartr ansistor，IGBT）器件最主要的失效方式之一，有效的焊料层失效评估方法对提高系统可靠性尤其重要。该文提出了基于瞬态热阻的IGBT焊料层健康状态评估及失效部位判定方法，量... 详细信息

焊料层失效是绝缘栅双极晶体管（insulated gate bipolartr ansistor，IGBT）器件最主要的失效方式之一，有效的焊料层失效评估方法对提高系统可靠性尤其重要。该文提出了基于瞬态热阻的IGBT焊料层健康状态评估及失效部位判定方法，量化分析芯片焊料层失效、DBC焊料层失效对器件整体失效的贡献。首先，利用三维有限元仿真证明该方法评估功率器件焊料层疲劳老化的可行性；然后，提取IGBT模块的结构函数曲线建立三阶Cauer模型，实现对不同焊料层失效程度的量化评估以及失效点判定；最后，搭建试验平台，分析不同工况和失效状态下瞬态热阻曲线的变化规律，验证所提出的瞬态热阻法评估IGBT焊料层失效的有效性。

关键词： IGBT模块焊料层失效瞬态热阻失效定位失效评估

新型复合脉冲不可逆电穿孔治疗肿瘤关键技术及临床应用研究进展

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高电压技术 2018年第1期44卷 248-263页

作者：姚陈果重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

癌症是威胁人类健康的主要杀手之一。虽然传统微秒脉冲不可逆电穿孔治疗肿瘤方法以其非热效应的优势，在临床实体瘤治疗中得到了大量的应用并取得了良好的治疗效果，但是随着临床研究的深入，发现在治疗过程中仍存在电场分布不均致肿瘤... 详细信息

癌症是威胁人类健康的主要杀手之一。虽然传统微秒脉冲不可逆电穿孔治疗肿瘤方法以其非热效应的优势，在临床实体瘤治疗中得到了大量的应用并取得了良好的治疗效果，但是随着临床研究的深入，发现在治疗过程中仍存在电场分布不均致肿瘤残留以及肌肉收缩等亟需解决的问题。临床需求催生并促进了新一代复合脉冲不可逆电穿孔治疗肿瘤方法的发展与成熟。在简要叙述传统不可逆电穿孔发展历程的基础上，指出目前不可逆电穿孔临床应用存在的相关问题，并针对这些问题引出复合脉冲不可逆电穿孔的肿瘤新型治疗方法；重点介绍了复合脉冲不可逆电穿孔的发展历程及研究成果；以及由我国研究人员独立研发并成功开展的新型复合脉冲不可逆电穿孔治疗前列腺癌的世界首批临床实验，验证了复合脉冲临床应用的安全性与有效性。最后指出了不可逆电穿孔疗法的应用前景和发展趋势。

关键词：复合脉冲不可逆电穿孔肿瘤治疗非热效应选择性临床应用

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特高压输电线路雷电过电压的分类识别方法

高电压技术 2010年第2期36卷 306-312页

作者：司马文霞谢博杨庆王荆重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

特高压交流输电以输送容量大和功耗小等优点成为了我国电网发展的方向。但由于输送距离长,线路走廊和离地高度大等原因,线路遭受雷击的概率大,因此雷击过电压将是影响特高压电网运行安全的重要原因之一。根据1000 kV电网的线路和杆塔特... 详细信息

特高压交流输电以输送容量大和功耗小等优点成为了我国电网发展的方向。但由于输送距离长,线路走廊和离地高度大等原因,线路遭受雷击的概率大,因此雷击过电压将是影响特高压电网运行安全的重要原因之一。根据1000 kV电网的线路和杆塔特点,用ATP-EMTP软件对线路上出现的感应雷、反击和绕击雷过电压进行了仿真,并分析了这3种过电压的波形差别:发生感应雷击时,过电压同时作用于三相中,且相间电压的相似度大;发生直击雷时,相间电压的相似度小于感应雷过电压,且反击和绕击过电压的初始行波差异较大。根据这些特征,引入小波能谱矩阵相似度的概念,依此系数的大小识别感应雷过电压和直击雷过电压;在此基础上,对电压初始行波进行小波变换,根据模极大值的极性以及避雷器的持续放电时间识别反击与绕击过电压。该方法的理论基础比较直观,大量的暂态仿真结果和实测波形验证了该方法在识别不同故障条件下的雷击过电压时的可靠性和有效性。

关键词：特高压电网感应过电压反击过电压绕击过电压小波变换输电线路

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头部分层球模型磁感应成像正问题的解析解

计算物理 2010年第6期27卷 912-918页

作者：何为李倩徐征朱金华何阳光王磊重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

建立适用于磁感应成像正问题研究的头颅四层同心球模型,分别代表大脑、脑脊髓层、颅骨层和头皮层.以矢量磁位为变量,建立球坐标系下的亥姆赫兹方程,作为磁感应成像正问题的控制方程,用分离变量法求解亥姆赫兹方程,得到模型内矢量磁位的... 详细信息

建立适用于磁感应成像正问题研究的头颅四层同心球模型,分别代表大脑、脑脊髓层、颅骨层和头皮层.以矢量磁位为变量,建立球坐标系下的亥姆赫兹方程,作为磁感应成像正问题的控制方程,用分离变量法求解亥姆赫兹方程,得到模型内矢量磁位的分布,进而推导出球内涡流场的分布特性,绘制出其等位线图.分析激励电流频率和幅值对感应电压的影响.仿真结果表明该解析方法可以计算磁感应成像正问题,并可作为生成逆问题灵敏度矩阵的一种快速算法.

关键词：磁感应成像正问题解析解分离变量法

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提高接地极散流效率的冲击接地降阻分析

电工技术学报 2012年第11期27卷 278-284页

作者：袁涛雷超平司马文霞杨庆骆玲艾琳丰重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

提高简单结构接地极的冲击散流效率可达到降低其冲击接地电阻的目的,对输电线路防雷具有重要意义,为此,从提高接地极的冲击散流效率、改善其冲击散流不均匀度的角度,对接地极上添加"针刺"的降阻效果进行研究。本文通过冲击接地模拟试验... 详细信息

提高简单结构接地极的冲击散流效率可达到降低其冲击接地电阻的目的,对输电线路防雷具有重要意义,为此,从提高接地极的冲击散流效率、改善其冲击散流不均匀度的角度,对接地极上添加"针刺"的降阻效果进行研究。本文通过冲击接地模拟试验,分别测量了13种接地极的冲击散流分布规律及其冲击接地电阻。利用本文建立的冲击散流不均匀度计算式,计算上述接地极的冲击散流不均匀度,分别分析了"针刺"长度及其位置对接地极散流不均匀度和冲击接地电阻的影响规律。规律表明,通过在接地极上的合适位置布置"针刺"状短导体能够起到增强其冲击散流均匀度,降低其冲击接地电阻的作用,且当"针刺"位于接地极中部而非端部时,降阻效果更明显。

关键词：接地极冲击接地模拟试验不均匀度冲击接地电阻端部效应

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用于脑水肿检测的开放式核磁共振系统设计

高电压技术 2014年第12期40卷 3846-3853页

作者：李春莉何为杨帆何晓龙高兵重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

颅内含水体积的变化情况能够直接反映脑水肿病情的严重程度。为此,设计了用于检测脑水肿的开放式核磁共振(ONMR)系统,通过检测目标区域不同深度物体的核磁共振(NMR)信号和被测物在不同含水体积情况下的核磁共振信号,来检测头颅中不同位... 详细信息

颅内含水体积的变化情况能够直接反映脑水肿病情的严重程度。为此,设计了用于检测脑水肿的开放式核磁共振(ONMR)系统,通过检测目标区域不同深度物体的核磁共振(NMR)信号和被测物在不同含水体积情况下的核磁共振信号,来检测头颅中不同位置的含水体积。首先描述了系统中主磁体的设计模型、射频(RF)线圈的优化选择,其次制作了螺线型线圈印刷电路板(PCB)模型和电容匹配电路,搭建了开放式核磁共振系统,最后以位于磁体目标区域不同深度位置的橡皮和不同含水体积的面粉为样品,用实验验证了系统的可靠性和准确性。实验结果表明所设计的系统能够用来检测被测物体中不同位置的含水体积情况,进而可以用于脑水肿的实时检测。整个系统具有便携性、小型化、价格低廉的优点,可以为开放式核磁共振仪进一步应用于临床提供实验支撑。

关键词：主磁体射频线圈优化选择开放式核磁共振系统脑水肿颅内含水体积