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GIS内自由导电微粒缺陷的局部放电相位图谱
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作者 吴治诚 张乔根 +3 位作者 宋佳洁 李晓昂 李志兵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1995-2002,共8页
GIS内自由导电微粒的存在是对GIS绝缘的最大威胁,如何检测GIS内自由导电微粒缺陷成为提高GIS设备运行可靠性亟待解决的问题之一。为此,搭建了GIS内自由导电微粒局部放电研究平台,明确了自由导电微粒造成的局部放电信号与微粒运动的关系... GIS内自由导电微粒的存在是对GIS绝缘的最大威胁,如何检测GIS内自由导电微粒缺陷成为提高GIS设备运行可靠性亟待解决的问题之一。为此,搭建了GIS内自由导电微粒局部放电研究平台,明确了自由导电微粒造成的局部放电信号与微粒运动的关系,推导得到了理论局部放电相位图谱,该结果与实验结果相符。根据上述模型提出了GIS内自由导电微粒缺陷识别方法,并对现场工频局部放电试验的检测有效性进行研究。结果表明,GIS内自由导电微粒缺陷的理论局部放电相位图谱为正弦带状包络,呈现出对称性强、重复率低、放电全相位分布等特点;现场工频局部放电试验能够检测出不超过1 mm的铝质自由微粒,对GIS内自由导电微粒缺陷具有较高的检测有效性。研究为GIS内自由导电微粒缺陷的识别技术提供了理论支持。 展开更多
关键词 气体绝缘金属封闭开关设备 自由导电微粒 局部放电相位图谱 缺陷识别 检测有效性
波前时间对GIS典型绝缘缺陷放电特性的影响
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作者 刘轩东 张玲俐 +3 位作者 谭向宇 陈铭 吴治诚 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期2889-2896,共8页
为了解GIS各类绝缘缺陷在遭受过电压侵袭时的状况,研究了冲击电压波前时间对GIS典型绝缘缺陷50%放电电压(U50)以及伏秒特性的影响。实验发现,表面附着金属微粒的绝缘子和棒–板间隙U50随波前时间增加呈U形变化趋势;而同轴母线附着针... 为了解GIS各类绝缘缺陷在遭受过电压侵袭时的状况,研究了冲击电压波前时间对GIS典型绝缘缺陷50%放电电压(U50)以及伏秒特性的影响。实验发现,表面附着金属微粒的绝缘子和棒–板间隙U50随波前时间增加呈U形变化趋势;而同轴母线附着针凸起间隙的U50随波前时间增加近似呈线性增长,并逐渐趋于稳定值。研究了波前时间对伏秒特性的影响,实验发现,棒–板间隙伏秒特性曲线形状随外施电压波前时间变化而变化,且间隙距离d增加,最低击穿电压升高,U型伏秒特性曲线拐点有右移趋势。当缺陷类型为同轴母线附着凸起物时,随着波前时间增加,击穿电压分散性变大,伏秒特性曲线也变得平坦,且凸起物为针时,随着针长l增加,击穿电压降低,分散性变小,击穿发生在曲线拐点之后的概率增大。分析可知,可用空间电荷的形成、迁移以及复合状况来解释以上实验结果。 展开更多
关键词 SF6气体绝缘金属封闭开关设备 波前时间 典型绝缘缺陷 50%放电电压 伏-秒特性
直流GIL盆式绝缘子的表面电荷分布
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作者 赵军平 +4 位作者 吴治诚 崔博源 陈允 李志兵 张乔根 《高压电器》 CSCD 北大核心 2018年第5期119-126,共8页
直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)盆式绝缘子的稳态电场按介质电导率分布,在长期直流电压作用下,绝缘子表面会积聚电荷,引起局部电场畸变,威胁设备的安全运行。因此有必要对直流盆... 直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)盆式绝缘子的稳态电场按介质电导率分布,在长期直流电压作用下,绝缘子表面会积聚电荷,引起局部电场畸变,威胁设备的安全运行。因此有必要对直流盆式绝缘子表面电荷积聚现象进行研究,掌握准确的电荷测量技术、电荷反演计算方法和绝缘子表面电荷积聚特性,为提高盆式绝缘子的绝缘水平提供参考。文中研制了一套新型盆式绝缘子表面电荷测量装置,能够控制探头以等距垂直姿态对绝缘子曲面进行扫描式测量;采用同心圆环电极对静电容探头进行了标度,获得其空间响应函数,并基于矩阵的Cholesky分解法对绝缘子表面电荷分布进行了反演计算。实验研究了不同直流电压作用下,±200 kV直流盆式绝缘子表面电荷积聚和消散特性,并根据实验和仿真计算结果,提出了不同条件下适用的表面电荷分布模型。文中对深入认识直流盆式绝缘子的表面电荷积聚现象、完善电荷积聚机理具有重要意义。 展开更多
关键词 直流盆式绝缘子 表面电荷 反演计算 分布 积聚模型
材料电导率对盆式绝缘子沿面电场与电荷分布的影响
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作者 张乔根 +2 位作者 赵军平 吴治诚 王婵琼 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期3865-3871,共7页
在直流电压作用下,气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)盆式绝缘子表面容易积聚电荷;切断电压后,绝缘子表面电荷消散较慢,母线常存有残压。残余电荷的存在会威胁设备的安全运行,因此抑制表面电荷积聚,改善... 在直流电压作用下,气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)盆式绝缘子表面容易积聚电荷;切断电压后,绝缘子表面电荷消散较慢,母线常存有残压。残余电荷的存在会威胁设备的安全运行,因此抑制表面电荷积聚,改善绝缘子沿面电场分布,具有重要意义。为此建立了恒定电场下200kV盆式绝缘子仿真模型,提出了绝缘材料表面电导率与体电导率的比值α,计算了不同α值下绝缘子沿面电场、电荷分布以及电荷消散时间常数,最后确定了α的合理取值范围。结果表明,α值在1-10[m]之间时,直流电场分布比较均匀,绝缘子表面电荷积聚较少;该范围内表面电荷消散时间常数为数百秒,沿面是电荷消散的主要途径。该研究结果对合理选择绝缘子表面电导率与体电导率比值、优化沿面电场分布、加快表面电荷消散等方面有一定的工程参考价值。 展开更多
关键词 盆式绝缘子 电导率 配比值 沿面电场 表面电荷
气-固绝缘分界面电荷积聚模型及数值计算 被引量:3
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作者 吴治诚 +4 位作者 刘浩宇 李志兵 何洁 赵军平 张乔根 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期14-18,25共6页
气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)绝缘子在直流电压长期作用下.会积聚表面电荷,引起绝缘子沿面闪络电压降低。导致闪络事故。因此研究绝缘子在长期直流耐受下的表面电荷积聚现象,对气-固界面在直... 气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)绝缘子在直流电压长期作用下.会积聚表面电荷,引起绝缘子沿面闪络电压降低。导致闪络事故。因此研究绝缘子在长期直流耐受下的表面电荷积聚现象,对气-固界面在直流电压下的电荷积聚机理进行分析,建立更为完善的表面电荷积聚模型,具有重要的理论意义和工程价值。笔者基于3种已有的表面电荷积聚模型、分界面电荷弛豫方程和更为普适的稳态电荷密度方程,利用微元法对盆式绝缘子表面电荷分布进行了数值计算。结果表明:分界面电荷弛豫方程能够近似描述电荷积聚的动态过程;稳态电荷密度方程揭示了电荷积聚的必然性。且能够在不同条件下退化为已有的3种积聚模型;介质分界面的电荷分布与外加电场、气体与固体的介电常数和电导率密切相关。 展开更多
关键词 气-固分界面 电荷积聚模型 电荷弛豫方程 稳态电荷密度方程 数值计算
负极性直流下金属微粒对SF_6中支柱绝缘子闪络特性的影响 被引量:3
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作者 秦逸帆 张乔根 +4 位作者 郭璨 李志兵 游浩洋 刘轩东 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2904-2909,共6页
金属微粒是导致气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)绝缘子闪络的重要原因之一。为研究金属微粒对支柱绝缘闪络特性的影响,搭建了实验平台,研究了负极性直流下气压、金属导电微粒尺寸及位置对SF6中支柱绝... 金属微粒是导致气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)绝缘子闪络的重要原因之一。为研究金属微粒对支柱绝缘闪络特性的影响,搭建了实验平台,研究了负极性直流下气压、金属导电微粒尺寸及位置对SF6中支柱绝缘子闪络特性的影响,对闪络过程进行了分析,并应用有限元分析软件对表面电场分布情况进行了计算。结果表明:当绝缘子表面存在金属微粒时,绝缘子闪络电压随气压增大会出现极大值,此现象主要与空间电荷的分布有关;金属微粒附着于高压导体侧时,闪络电压随金属微粒长度增加明显降低,当微粒长度超过一定值时,闪络电压下降减缓;微粒位于绝缘子金属电极侧时对绝缘水平影响最大,随着金属微粒远离高压电极,闪络电压先上升后降低。 展开更多
关键词 支柱绝缘子 SF6 金属微粒 闪络特性 空间电荷 电场分布
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