国家自然科学基金(51177136)
- 作品数：46 被引量：432H指数：15
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- 高频方波脉冲下变频电机绞线对的局部放电特性分析被引量：2
- 2012年
- 基于脉冲电流传感器建立了一套方波脉冲下的局部放电测试系统,并对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样进行局部放电试验。测试并分析了脉冲电压的频率和上升时间对局部放电起始放电电压、平均放电量和放电次数的影响,探讨了绞线对在方波脉冲电压下的局部放电机理,为更深入地研究方波脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础。
- 徐慧慧吴广宁朱光亚罗杨曹开江张依强
- 关键词：局部放电变频电机
- 聚酰亚胺纳米复合薄膜的耐电晕机理被引量：18
- 2013年
- 聚酰亚胺纳米复合薄膜(100CR)具有良好的耐电晕性能,但其耐电晕机理尚缺乏系统研究。为探明添加无机纳米粒子对聚酰亚胺薄膜耐电晕性能的影响,分别从薄膜结构、介电性能、纳米添加剂高热导性能3个方面研究了100CR薄膜的耐电晕机理。实验结果表明:100CR薄膜呈3层结构,无机纳米粒子集中在薄膜表层,对内部聚酰亚胺分子结构起到很好的保护作用;添加纳米粒子可以提高薄膜的介电常数,提高无机纳米粒子-聚合物界面处的势垒高度,减少电荷注入,还可以提高薄膜的电导率和热导率,加快电荷衰减速度,并减小薄膜中的深陷阱密度。此外,100CR薄膜热导率的提高使热量更容易散出,降低了热击穿的危险以及局部放电对绝缘材料的破坏作用,并减小了空间电荷的注入深度和密度。
- 高波吴广宁曹开江王鹏罗杨
- 关键词：聚酰亚胺介电性能热导率局部放电空间电荷
- 基于修正Debye模型的油浸绝缘纸不均匀老化时域介电特性被引量：12
- 2018年
- 变压器内部存在的温度梯度导致油浸绝缘纸不均匀老化,为研究油浸绝缘纸在温度梯度下的时域介电特性,在实验室搭建油浸绝缘纸不均匀老化试验平台,测定试样老化过程中聚合度变化规律和极化/去极化电流曲线,并对其进行等效模型参数辨识,得到如下结论：发热端附近油浸绝缘纸极化/去极化电流均向左上方平移,纸内电导率提高,极化的响应速率加快;发热端附近等温区极化电阻和时间常数最小,修正Debye模型和扩展Debye模型参数存在关联关系;扩展Debye模型只能评估油纸绝缘平均老化程度,用其进行绝缘状态评估时会出现＂老化被高估区＂和＂老化被低估区＂,发热端附近绝缘实际状况比评估结果恶劣将近50%。研究结果为将极化/去极化电流法更精确地应用于实际变压器油纸绝缘状态评估提供了参考。
- 吴广宁宋臻杰俞孝峰袁海满李帅兵高波
- 关键词：油浸绝缘纸温度梯度
- 基于FRA的牵引变压器绕组变形仿真与应用研究被引量：7
- 2017年
- 牵引变压器绕组变形将严重影响牵引供电系统的安全运行,频率响应分析法是诊断绕组变形的一种有效方法。本文以北同蒲线某牵引变电所SF2-QY-25000-110阻抗匹配平衡牵引变压器为研究对象,建立非均匀分布参数模型,并进行Matlab/Simulink仿真分析。结果表明:绕组变形会引起等效模型相关电参数的改变,可根据变形后所测频响曲线与原始曲线之间的差异判断绕组发生变形的位置、相位、类别等信息。通过频率响应分析法诊断因短路故障引起的绕组变形实例,验证了该模型和方法在工程上的可行性。
- 王兵
- 关键词：变压器绕组变形频率响应分析短路
- 变频电机绝缘材料关键性能及纳米改性研究进展被引量：5
- 2016年
- 本文分析了脉冲电压作用下变频电机绝缘材料的关键性能。在高频脉冲电压作用下,电机绕组匝间绝缘产生的强烈局部放电,是导致变频电机绝缘破坏的主要原因。空间电荷在介质内部的分布特性,决定了介质的老化状态。热降解过程中,分子链断裂的同时生成离子基团以及气态小分子产物,加速了材料劣化过程。最后,总结了纳米改性聚酰亚胺薄膜的研究进展。
- 吴广宁杨雁钟鑫Shakeel Akram张兴涛吴旭辉朱健
- 关键词：变频电机聚酰亚胺局部放电空间电荷纳米改性
- 车顶绝缘子湿润条件下表面电场分布研究被引量：13
- 2016年
- 针对冬季雨露、大雾天气下动车组车顶绝缘子闪络问题,利用电准静态场和有限元理论构建了动车组受电弓支撑绝缘子高压部件以及含水分车顶绝缘子的三维模型,研究了有分离水珠的绝缘子沿面电场分布特性,分析了洁净水膜及染污水膜对绝缘子沿面电场分布影响。研究结果表明:含水珠绝缘子对整体空间上的电场分布影响甚微,局部电场畸变强烈,最大场强达原场强6.31倍;绝缘子圆周方向上不对称,近支架端(0°)的最大电场最弱,远离支架端(180°)最大电场最强,最大场强随圆周角度增大而增大,且圆周上最大场强均超过空气电晕起始场强;憎水性丧失染污水膜出现后更易引起车顶绝缘子电晕放电,比洁净水膜的情况影响更剧烈。
- 罗蜀彩彭刚李军张血琴杨坤松吴广宁
- 关键词：车顶绝缘子水珠水膜电场有限元雾闪
- 发电机环氧云母绝缘频域介电谱特性研究被引量：9
- 2017年
- 为了将频域介电谱法(FDS)用于发电机环氧云母绝缘老化状态的无损诊断,对发电机线棒试样进行了多因子加速老化处理,测量了不同老化周期线棒试样的频域介电谱,建立了带直流电导修正的双弛豫Cole-Cole模型,研究了绝缘的老化对复介电常数及Cole-Cole模型弛豫参数的影响.研究结果表明:随老化时间延长,试样的复介电常数实部和虚部均逐渐增大,在较低频段(0.001~1.000 Hz),增大趋势更为明显;老化改变了环氧云母绝缘体系的弛豫机制,在后3个老化周期的频谱中产生了新的弛豫过程,导致在双弛豫Cole-Cole模型中所描述的β弛豫过程与前2个周期不同;采用双弛豫Cole-Cole模型可以较好地拟合测试值,随老化的进行,直流电导率和α弛豫强度迅速增大,界面极化弛豫时间常数有减小趋势.
- 高波郝长金李帅兵尹小兵俞孝峰吴广宁
- 关键词：频域介电谱发电机环氧云母绝缘复介电常数COLE-COLE模型
- 方波脉冲下纳米氧化铝掺杂对聚酰亚胺表面放电特性影响被引量：7
- 2016年
- 聚酰亚胺薄膜(polyimide,PI)以其卓越的介电性能广泛应用于变频电机匝间绝缘,纳米掺杂能改善PI膜的绝缘性能。为研究方波条件下纳米Al_2O_3对PI膜表面放电特性的影响,文中将粒径为60nm的Al_2O_3纳米粒子作为无机填料添加到PI基体中,制作了掺杂量为1%,2%,5%,7%,10%的PI薄膜。测量了PI/Al_2O_3薄膜耐电晕性能和局部放电次数随温度的变化,用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察了放电前后PI/Al_2O_3薄膜微观形貌。利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)测试了复合薄膜老化前后的化学键情况。研究结果表明:纳米Al_2O_3在PI基体中弥散分布,PI/Al_2O_3复合薄膜的红外吸收峰与纯PI膜基本一致,但吸收峰深度有所加强。老化4h后PI/Al_2O_3分子链上的C-O-C(醚键)以及C-N-C(酰亚胺环)消失,其余化学键吸收峰有所减弱;Al_2O_3纳米粒子的掺入提高了复合薄膜的耐电晕性能并减少了局部放电次数。并且温度的上升会导致局部放电次数减少。表面放电导致的化学键断裂是复合薄膜降解的主要原因,纳米粒子所引入的两相界面以及其优良的导热性能提高了复合薄膜的绝缘性能。
- 刘洋吴广宁高国强AKRAM SHAEEL钟鑫朱健
- 关键词：电晕老化
- 方波脉冲下纳米氧化硅掺杂对聚酰亚胺绝缘性能的影响被引量：4
- 2016年
- 聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中。利用场发射扫描电镜(SEM)观察纳米Si O2在PI膜中的分散情况,并在方波脉冲电压下对复合薄膜进行了耐压和耐电晕实验,最后运用纳米复合3层结构解释了PI膜绝缘破坏的过程。研究结果表明:纳米粒子均匀分散到PI基体中,纳米Si O2的加入可以提高PI膜的电导率和介电常数,影响电子迁移率;PI/Si O2膜耐压特性随着Si O2纳米粒子体积分数的增加先增强后减小,在体积分数为5%时达到最大值。耐电晕特性随着Si O2纳米粒子体积分数增加而上升。Si O2纳米粒子会在试样中产生大量的有机—无机界面以及复合结构,影响了电子在介质中的作用机理,导致PI膜绝缘性能发生改变。
- 刘洋吴广宁高国强张血琴
- 关键词：电晕老化纳米复合结构
- 连续高压脉冲方波下局部放电测试系统设计被引量：29
- 2012年
- 为解决具有陡上升沿的连续方波脉冲下局部放电(PD)测试系统设计中强电源干扰及宽频带、高速采集的问题,设计了宽带、高频局部放电数据采集、数据传输和脉冲提取系统,可用于上升沿为100ns的连续高压脉冲方波下的局部放电测试。采用不同通带的12阶Butterworth滤波器,对比分析了抑制电源干扰的效果,提出了满足测试信噪比(SNR)要求的配置。基于虚拟仪器技术,实现了高速数字示波器的局部放电数据传输,并结合时域阀值、相位窗脉冲提取及极性辨别算法,实现了干扰抑制和峰值提取。系统可实现连续高压脉冲方波下局部放电长时间连续记录,得到脉冲方波下多周期局部放电脉冲峰值数据库,并计算其统计特性,从而为研究各种材料在脉冲方波下的局部放电特性和绝缘破坏机理奠定基础。
- 王鹏吴广宁罗杨张依强曹开江
- 关键词：局部放电虚拟仪器变频电机绝缘老化数字滤波数据采集
