摘要：以铁心电抗器线圈作为研究对象,以均衡电磁、温升及振动特性,提高金属材料利用率为目的,进行了优化设计。首先采用电磁场-温度场-结构场多物理场耦合有限元方法分析了电抗器线圈的结构参数对电磁、温升及振动的影响。根据分析结果,结合正交试验法对线圈结构进行优化设计,在均衡电抗器电磁、温升及振动特性的情况下使绕组导体用量最小化,获得铁心电抗器线圈的最佳结构参数。为了验证优化设计方法的正确性,将优化前后的模型进行性能比较,结果表明,优化后铁心电抗器线圈的导体用量与优化前相比减少了16.8%,且电感偏差仅为0.6%;线圈的最大温升降低了7.3%,内层线圈的振动位移增加了14.3%,外侧线圈的振动大小不变,满足了电抗器对于电磁、温升及振动的要求。

摘要：针对变电站气体绝缘组合电器(GIS)绝缘缺陷局部放电(PD)高灵敏监测需求,以及现有刚性基底特高频(UHF)天线传感器内置安装的复杂工艺和内置后存在破坏设备内部电场分布的风险问题,该文提出柔性特高频传感技术。设计了一款柔性UHF螺旋天线传感器,采用正弦波加载的方式以及提高天线本体间隙比的方式实现了天线本体小型化,同时巴伦与天线本体共面,大幅减小了天线整体体积,设计的柔性天线直径为150 mm,较未小型化径向距离缩小了25%。仿真和网分实测结果表明:在610 MHz~3 GHz频带范围内,柔性天线在弯曲半径为0 mm、100 mm、200 mm时的电压驻波比(VSWR)≤3.5;在790 MHz~1.8 GHz频段内VSWR≤2。最后利用搭建GIS典型缺陷局部放电模拟试验平台对设计的柔性天线进行PD检测性能实测。结果表明,设计的柔性天线在不同弯曲程度下均能有效检测到PD信号,具有较高的信噪比。

摘要：为揭示超高直流电场作用下金属化膜电容器的老化特性,对电容器设备及其介质材料进行了研究。基于电容器的实际运行工况,对特殊设计的电容器元件在60℃下分别开展了直流场强为0En、1.4En、1.5En与1.6En的老化试验。对老化中的电容器元件电容量和老化失效后的基膜(双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜)进行测试。结果表明:电容器失效机理与老化电场有关,存在阈值电场。当老化电场低于阈值电场时,电容器发生长期失效,受到薄膜性能劣化的影响电容量降低,薄膜的电气强度随分子链段运动活化能的降低而降低;当老化电场高于阈值电场时,电容器发生短期故障,极高的电应力使薄膜介质原有的电弱点迅速击穿,自愈面积快速增大,设备寿命大幅缩短。

摘要：电磁环境是制约特高压输电线路结构设计与导线选型的关键因素,通过高速摄像机和放电脉冲的同步观测,研究了水滴下落、附着和离开导线时的放电特征;利用有限元软件分析了水滴和导线之间的电场分布;基于有效电离积分分析了水滴位置、大小、导线电压对水滴滴落放电的影响,提出了水滴滴落放电的起始判据。研究发现,雨滴与导线之间的间隙放电产生的放电电流脉冲远高于雨滴附着在导线表面时产生的电晕放电,是造成雨天交流线路电磁环境问题的主要原因;伴随水滴的滴落过程,有效电离积分经历了一个先升高后降低的过程;有效电离积分的极值随电压的升高而显著上升,随水滴半径的增加而小幅增加。