摘要：研制了用于测量换流阀组件电压分布的光电测量系统,以检验其均压效果。该系统主要由探头、光发射装置、光纤传输系统、光电转换装置组成,具有小尺寸、便携等特点。对所设计的光电测量系统进行了频带、冲击电压测试,其带宽为直流至7 MHz。试验结果表明,所设计的测量系统可以有效避免电磁环境干扰,能够满足测量换流阀组件电压分布的需要。

摘要：现有的特快速暂态过电压(VFTO)窗口式传感器一般用绝缘膜制作低压臂电容,传感器的制作过程对手工工艺的依赖性很大,且温湿度的变化对绝缘膜有一定的影响,容易改变传感器的低压臂电容值。为此,研制了一种低压臂电容外置的新型窗口式传感器,通过使用高性能集中参数电容器代替传统的绝缘薄膜制作的电容,解决了温湿度变化对测量系统分压比的影响,提高了传感器的制作工艺水平。通过内置探头波阻抗匹配设计,防止了高频信号在传输过程中的畸变;通过采用电容并联设计及降低引线电感的方法,提高了传感器的测量频带。试验结果表明,这种新型传感器的低频截止频率204 MHz,满足特快速暂态过电压测量的频带要求。利用该传感器在武汉1 000kV特高压交流试验基地对隔离开关操作所引发的特快速暂态过电压进行了数百次测量,验证了系统的长期测量可靠性。

摘要：为了研究气体间隙的高频电弧特性,笔者设计了一种短空气间隙的放电试验回路。测量了间隙击穿时两端的电压及通过间隙的电流,经分析计算得到了短空气间隙击穿后电弧的变化规律以及燃弧阶段的弧阻最小值r_0。短空气间隙在击穿后的几十ns内弧阻从10^(12)Ω量级跌落至最小值r_0,持续几个μs后恢复。改变回路频率以获得不同频率下的弧阻最小值r_0以及燃弧持续时间t。当回路频率从4.8～13.5 MHz变化时,r_0从0.4Ω增大到5.0Ω,而燃弧时间t从4.0μs减小为0.9μs。将实验结果与各种电弧电阻模型计算值进行对比,在燃弧前期(0～1.1μs)Kushner电弧模型与实验结果较为吻合,但Kushner电弧模型的燃弧时间比实验值长。

摘要：冲击电压下油中空间电场分布对于变压器内部绝缘优化设计至关重要,现有设计方法没有考虑温度和空间电荷迁移对电场的影响。为了研究温度对空间电荷迁移特性的影响,搭建温度可控的冲击电压下油中电场测量平台,测量雷电冲击电压下25℃、50℃、60℃均匀电场的油中空间电场分布,分析空间电荷对油中电场的影响。实验结果表明:随着温度的增加,60℃时油中场强峰值比25℃时下降了5.2%;50℃时油中场强分布在0.60μs时提前达到稳定阶段。温度升高后,电子漂移速度最大是25℃下的1.8倍,迁移率最大是25℃下的2.0倍,温度升高引起电子迁移率、漂移速度的增加导致了上述现象。该文研究结果为变压器绝缘优化设计提供了实验依据。

摘要：掌握气体相对绝缘强度的理论计算模型,可极大地加速SF6替代气体的研究。基于分子拓扑指数理论,提出了描述绝缘气体的分子拓扑指数特征,对47种绝缘气体分子共22种原子类型电性拓扑状态指数进行了计算,同时引入羰基和氰基基团的电性拓扑状态指数。利用逐步多元回归法构建气体绝缘强度的多元线性预测模型,并经筛选原则获得了对绝缘强度有显著影响的基团。结果表明:对气体绝缘强度有显著影响的基团有>CH-、=C=、-F、-C≡N、-Cl与>C=O,其中-F、-C≡N、-Cl与>C=O具有较高的电负性值,同时电性拓扑状态指数(ETSI)值高,对绝缘强度为正贡献,设计与筛选SF6替代气体时可优先考虑这些基团。

摘要：目前随着国内外高压输电系统的不断发展,许多研究机构一直试图开发高电压等级的高温超导电缆系统,这就要求设计的HTS电缆要有可靠的绝缘性能和优化的绝缘设计技术。根据超导电缆的结构特点和高温超导电缆系统的运行特点,对Nomex和PPLP进行了交流耐压、雷电冲击、局部放电(PD)起始电压和热循环等高压绝缘特性试验。根据不同厚度和不同层数的Nomex和PPLP在上述特性试验下的威布尔(Weibull)分布,得出了相应厚度和层数下的No-mex和PPLP的绝缘特性参数。提出了一种改进的冷绝缘高温超导电缆绝缘设计方法,并对此方法下设计的35kV微型电缆绝缘模型进行了相关高压绝缘试验,验证了此种绝缘设计方法的可行性。根据提出的绝缘设计方法得出了220 kV冷绝缘高温超导电缆的绝缘厚度,并将在已有试验的基础上继续完善绝缘设计方法,最终设计出220 kV电压等级的绝缘测试模型。

摘要：直流换流站阀塔的三维电场计算对阀塔屏蔽罩设计与表面场强控制具有重要的指导作用;但由于阀塔屏蔽罩体积庞大、结构复杂,其几何建模与数值仿真都存在相当的难度。为节省计算资源,首先应用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立阀塔的整体剖分模型,然后采用伽辽金曲面间接边界元法对屏蔽罩表面场强进行分析,计算阀塔屏蔽罩表面的三维电场分布。计算结果表明:在当前设计方案下,屏蔽罩表面最大场强为20.2 kV/cm,以30 kV/cm作为起晕场强判据,屏蔽罩无起晕现象。该数据为换流站阀塔屏蔽罩的设计规划提供了参考依据。

摘要：主要研究了35k V低温绝缘超导电缆的绝缘特性。首先对低温绝缘材料聚丙烯层压纸PPLP(Polypropylene laminated paper)的绝缘性能进行了绝缘击穿试验研究,得到PPLP工频耐压及雷电冲击耐压的绝缘强度。在此基础上,设计了35k V低温绝缘超导电缆的绝缘,并且制作了模型样品,并对样品绝缘性能进行了局部放电试验及工频耐压试验,验证了设计的绝缘满足国家规定的电缆要求。对超导电缆的实际应用有着重要意义。

摘要：高温超导电缆输电具有损耗小、传输密度高、无电磁污染等特点,越来越受到各国的重视。但是当超导电缆发生失超故障时,产生的焦耳热会影响电缆的绝缘,使电缆无法正常运行。快速准确的失超检测就显得尤为重要。设计制作了一条高温超导电缆的模型,并搭建了高温超导电缆的测温与保护平台,采用光纤光栅测温对其失超之后铜骨架的温度变化进行测量,结合理论分析与仿真计算,论证了光纤光栅能满足对于高温超导电缆失超检测的要求。该方法具有反应速度快、结构简单的特点,可用于检测采用Triaxial结构和实心骨架的高压交直流超导电缆失超故障,为高温超导电缆的失超检测技术的实际应用提供了参考依据。

摘要：为增强感应雷抵御能力,改善架空配电线路防雷性能,提出了一种10kV架空配电线路感应雷防护用绝缘塔头结构。该结构由绝缘支柱、连接金具、横担、立担和绝缘子构成,其中绝缘支柱用于提高三相共用对地绝缘水平,技术经济性较好。对不同绝缘水平时线路的感应雷闪络率进行了计算,根据计算结果并考虑技术经济性,按照将感应雷闪络率降低96%的标准,确定了绝缘塔头的雷电冲击耐受电压应≥400kV;通过受力分析,确定了绝缘支柱和连接金具的抗弯强度应能耐受三相导线每相施加1 955N水平拉力时产生的弯矩。研制了绝缘塔头产品,该产品通过了雷电冲击放电试验和抗弯试验的检验,技术性能满足设计要求。绝缘塔头产品已分别在广东和广西电网的2条10kV线路上挂网运行,表现出了较好的防雷性能。