摘要：磷酸铁锂电池因具有宽工作温度范围、长循环寿命而被广泛应用于电动汽车和电网储能领域,然而过充等滥用工况下的电池安全问题仍是遏制其发展的主要因素。过充等滥用会引发电池严重变形,且会挤压相邻电池。基于锂离子电池过充产热产气特性,建立了热-气-固耦合模型实现铝壳电池的压力膨胀。结果表明,当内部压力为400~800 kPa时,3003-H14铝壳最大壳体位移为5.7~10.0 mm。此外,模拟了不同材质和不同压印形状安全阀的断裂失效。仿真结果表明,具有圆形压印的Al1050-O铝合金安全阀初始断裂压力比MFX2铝合金小193.76 kPa;十字形压印安全阀的断裂压力比圆形压印小,且断裂位置在压印中心;半圆形压印安全阀的断裂压力最小,断裂位置在顶部圆弧附近。采用十字形压印或半圆形压印的安全阀能够使铝壳电池在较小的内部压力下释放气体。模型和仿真结果可为提高电池安全性提供数值支撑。

摘要：双层结构预制舱式储能可以有效节约储能占地面积,适用于在土地资源紧张的区域应用。然而,这种储能形式单位面积电池容量加倍,在热失控等极端条件下的安全性面临严峻考验。利用气体爆炸数值模拟方法,研究双层结构预制舱式磷酸铁锂储能电站热失控气体爆炸后果。首先,对双层结构预制舱式储能进行介绍;然后,通过爆炸模拟软件FLACS建立双层预制舱式储能电站简化模型;最后,以锂离子电池过充热失控引发的汽化电解液为燃料,仿真研究了双层预制储能舱的热失控燃烧爆炸特性。研究表明:双层储能舱内部气体爆炸产生的冲击波在打开泄压孔后向四周扩散,冲击周围相邻储能舱,有引起连环爆炸的危险;相比于下层储能舱爆炸,上层储能舱泄压孔打开后空间开阔,泄压降温效果更为显著,爆炸产生的高温和超压冲击效果较差。本文的研究成果可以为双层结构预制舱式储能电站安全消防设计提供理论和数据支撑。

摘要：国网江苏公司作业现场点多面广,安全管控难度较大。本文从计划管控、队伍人员管控、现场安全督查可视化等方面,介绍了江苏公司在安全风险管控监督平台的建设及应用过程中如何通过智能化、自动化设计,开发高风险作业计划判别、作业计划智能分析、督查任务自动派发等功能,全面提升平台智能化水平。

摘要：目前国内磷酸铁锂电池储能电站大规模建设投运,但磷酸铁锂电池热失控风险较为突出,储能电站火灾隐患始终存在。该文针对磷酸铁锂储能电池设计了绝热热失控定点冷却实验,开展了磷酸铁锂电池热失控不同阶段的材料特性演变研究;然后得到了电池自发热起始温度、自加热起始温度、泄压阀打开温度和热失控最高温度,并分析了不同热失控阶段电池正极、负极、隔膜等固态组件的成分和结构变化规律。结果表明,磷酸铁锂电池热失控初期反应主要集中在负极和电解液中,热失控风险安全处置温度范围为60~100℃。研究结果可为磷酸铁锂电池储能电站的安全防护和热失控预警提供重要数据支撑。

摘要：掌握晶闸管反向恢复期损伤机理对晶闸管保护设计和探索反向恢复过程相关机理具有重要意义。为研究高压晶闸管在反向恢复期内脉冲作用下的损伤机理,分别采用脉冲试验法、软件仿真法以及芯片失效分析法,对晶闸管进行了反向恢复期内脉冲损伤试验,建立晶闸管器件–电路模型,对反向恢复期内脉冲作用过程进行数值模拟,并通过芯片失效现象分析其失效机理。结果表明,正常门极触发导通和反向恢复期内二次导通均在晶闸管靠近门极处的阴极边缘形成初始导通通道,并通过载流子的扩散拓宽通道,其中后者的电流密度较大,且由于反向恢复期最后关闭区域存在残留的载流子,在这个区域能够形成替代通道;反向恢复期内由于晶闸管门极区域电流密度过大、电流上升率过高,门极附近一带容易烧毁,表明晶闸管反向恢复期脉冲损伤属于热致损伤。

摘要：为研究气体绝缘母线(GIB)接头过热性故障的形成、发展过程,开展了母线接头的过热性失效模拟试验。受原型试验条件、试验时间及试验成本等因素的限制,采用相似模型进行物理模拟试验研究。通过对气体绝缘母线接头的温升现象进行相似性分析,推导了涡流-流体-热场相似关系,设计并试制了气体绝缘母线的相似模型,给出了模型的几何条件、物理条件和边界条件,并通过数值计算和物理模拟试验验证了模型的有效性。基于该模型进行气体绝缘母线接头温升特性和过热失效的试验研究,观察了母线接头接触不良情况下发热直至熔化的物理过程并监测了接头的温度变化。

摘要：通过多起无间隙金属氧化物避雷器(以下简称MOA)事故的分析和研究,发现热崩溃在MOA损坏事故中占据很高比例。运行条件下,在MOA承受冲击负荷的过程中若发热高于散热则电阻片温度会累积升高,最终导致MOA热崩溃。MOA呈现的热散逸特性与暂态冲击负荷、MOA结构、元件材料、荷电率等因素有关,因此研究MOA的热散逸性及影响因素对MOA的设计和安全运行具有重要意义。本研究以典型35 kV复合外套MOA和瓷外套MOA为例,从暂态冲击负荷、MOA结构、荷电率以及表面污秽几个方面对MOA热散逸特性展开研究,获得了MOA热散逸特性及各因素对MOA热散逸特性的影响规律。

摘要：研究暂态脉冲电压作用下高压晶闸管反向恢复特性对换流阀参数设计、故障保护以及试验检测等具有重要意义。首先参照晶闸管实际结构,建立了晶闸管二维半导体仿真模型,基于载流子漂移扩散模型求解,仿真获得了晶闸管静态击穿特性和反向恢复电流特性,实验结果验证了仿真模型的有效性。在上述基础上,建立了半导体器件-电路仿真混合模型,并分析了正常导通和误触发导通时晶闸管内部电流密度变化的异同。仿真表明,反向恢复期间电压脉冲易导致晶闸管误触发,误触发电压随脉冲施加时刻后移而升高。

摘要：脉冲功率技术在大功率激光、Z箍缩、高功率微波和材料合成等领域均有非常广泛的应用,气体开关是脉冲功率装置中关键元件之一。为了获得开关间隙中不同气体电介质时开关工作性能、开关寿命等的变化规律,笔者针对一种典型结构的场畸变气体开关,采用工程中常用的正负充压回路方式,通过改变SF6/N2、SF6/Ar混合比、气压和电极间距等实验参数,详细分析了其对开关自击穿电压、放电通道等放电特性的影响规律,为多通道场畸变开关的设计提供依据。

摘要：基于磁脉冲压缩技术设计了一种磁开关,通过初始脉冲波形参数与磁开关参数的配合,将微秒级原始脉冲加以压缩,产生电压幅值为6 kV、上升时间为300 ns的脉冲。分析了单级、多级磁脉冲压缩电路的工作原理,介绍了磁开关的计算设计方法,并建立了电子工作台(Electronic Workbench,简称EWB)电路仿真模型,比较了电路中各元件参数对脉冲输出参数的影响。