【摘 要】
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为满足特高压直流工程需求,避雷器用ZnO电阻片配方及工艺均得到较大调整,表现出与前期不同的老化特性.研究发现,随着老化时间增长,功耗曲线逐渐降低后趋于稳定.通过对比老化前后的两个电气参数(参考电压和冲击残压)后发现,电阻片正方向参考电压增大,反方向降低,严重时变化率可超过5％;正反向残压均增大.根据双Schottky势垒模型分析老化机理认为,非稳态离子锌填隙和晶界氧离子在直流电场下的定向迁移导致势垒畸变,荷电率越高畸变越严重,使得宏观电气性能出现上述变化.依据现行标准此类电阻片能够通过加速老化试验,但是电
【机 构】
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中国电力科学研究院有限公司,北京100192
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为满足特高压直流工程需求,避雷器用ZnO电阻片配方及工艺均得到较大调整,表现出与前期不同的老化特性.研究发现,随着老化时间增长,功耗曲线逐渐降低后趋于稳定.通过对比老化前后的两个电气参数(参考电压和冲击残压)后发现,电阻片正方向参考电压增大,反方向降低,严重时变化率可超过5％;正反向残压均增大.根据双Schottky势垒模型分析老化机理认为,非稳态离子锌填隙和晶界氧离子在直流电场下的定向迁移导致势垒畸变,荷电率越高畸变越严重,使得宏观电气性能出现上述变化.依据现行标准此类电阻片能够通过加速老化试验,但是电气参数的变化表明其保护性能降低.为此,本研究对直流ZnO电阻片的老化试验方法提出改进建议.
其他文献
杆塔波阻抗是引起输电线路发生反击闪络的一个重要因素.本研究从降低杆塔波阻抗的角度出发,提出了增设拉线减小杆塔波阻抗,进而提升线路耐雷水平的方法,并建立了拉线、杆塔、输电线路、绝缘子、避雷器EMTP仿真模型,研究了工作电压、拉线、接地电阻、避雷器安装方式对线路耐雷水平的影响,以及拉线与避雷器相互配合的防雷效果.结果表明:线路耐雷水平受工频电压相位角影响,近似呈现余弦变化,但整体变化幅度较小,在电压相位角为180°时,输电线路耐雷水平处于最低值;在低接地电阻区域,拉线可以代替避雷器有效提升线路耐雷水平,且拉线
风电机组的雷电防护是风机安全稳定运行的基本条件,目前国内外对于风电机组的雷电防护主要集中在叶片的防雷研究,对机舱的防雷保护研究较少,而现有的接闪装置无法完全保护机舱.本研究建立含金属桁架与气象站避雷针的机舱模型,通过有限元仿真软件对雷击机舱尾部附着区域进行仿真,进而分析增设不同接闪装置的雷击防护效率,以及改进金属桁架结构对雷击防护效率的影响.研究表明:气象站避雷针无法完全保护机舱;增设的避雷针雷击防护效率高于饼状接闪器,且长度为20 cm的避雷针防护效率最佳;将金属桁架的结构改进后,避雷针的雷击防护效率得
海底电缆(以下简称海缆)敷设于海底,遭受雷电流侵入后维修难度大,为了研究雷电侵入波对海缆的影响,笔者通过对某岛架空线路-海缆的雷击过电压的分析,使用ATP-EMTP对该混合线路进行了仿真研究,计算了架空线路-海缆不同工况下的雷击过电压.对影响雷击过电压的海缆长度,海缆的布置方式,以及海缆的型号等因素进行了分析验证,结果表明:由于雷电侵入波的折反射,雷击过电压的最大值出现在XLPE绝缘海缆的末端;增加海缆埋深的深度,以及采用三芯海缆(相较于单芯海缆),可以有效降低雷电侵入波的幅值;在同等工况下,XLPE绝缘
避雷器作为10 kV架空配电线路使用数量最多的防雷治理措施,其配置方法的合理性直接决定线路防雷治理的经济性和有效性,但现有研究给出的配置方案普遍缺乏针对性,为此笔者以云南山区某10 kV配电线路为研究对象,总结了其雷电参数和地形地貌特征,参考EGM建立了杆塔雷击形式判断模型,利用ATP建立了雷击灾害判断模型,形成了考虑雷电参数、绝缘配置、走廊环境和历史雷击故障的10 kV配电线路防雷治理方法,最后通过工程运用验证了该方法的有效性.
为了研究地面电导率、地球曲率和电离层对远距离(大于200 km)闪电定位的影响,通过新型近似算法和二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D-FDTD)算法进行数值模拟,分析雷电电磁场的远距离传播特征,并采用“时差法”(time-of-arrival,TOA)进行远距离闪电定位.结果表明:1)雷电电磁场沿陆地表面传播时,受地面电导率、地球曲率影响,距离每增加100 km,峰值到达时间平均延后1.24 μs,分别带来482 m和976
目前线路防雷工作过于偏重输电线路,弱化了对配网线路的研究,尤其是缺乏对山区复杂地形条件下配电线路的雷电防护分析.本研究采用共形网格技术CP-FDTD方案,求解不规则区域内雷电电磁场,结合2D-FDTD算法和Agrawal耦合模型,快速计算线路耦合雷电过电压,研究山体坡度对近区垂直布设的多相配电线路有无避雷线存在时中点位置处雷电感应电压的影响.研究结果表明:当山体存在一定坡度时,正、负极性水平电场空间分布范围均广于平坦情况,且三相线中点位置处耦合的过电压峰值均高于无坡度情况,无避雷线情况下增加幅度约为25％
10 kV架空裸导采用并联间隙的单相安装方式可以有效提升线路耐雷水平,但使得线路与设备之间的绝缘水平差异进一步扩大,配电设备更易损坏.提高配电设备的绝缘水平及设备前端氧化锌避雷器(MOA)的通流容量在经济性上并不可行,笔者采用在10 kV线路末端加装耦合地线的方法解决该问题.研究了耦合地线的分流原理,认为其跨越的杆塔数和杆塔接地电阻是影响分流效果的主要因素.建立了并联间隙单相安装方式下的10 kV架空裸导线路过电压仿真模型,计算结果表明,在典型配置的10 kV架空线路中,当感应雷的感应点在配变前4基杆塔时
利用二维球坐标时域有限差分算法FDTD(Finite Difference Time Domain),首先研究了内蒙古自治区真实地形和地球曲率对地闪回击电磁场传播的影响,然后结合真实地形和地球曲率情况下波形结果,进一步分析了测站数量和布局及脉冲到达时间定义方法对定位精度的影响.结果显示:1)各站本身,相对不考虑曲率的光滑地面情况,真实地形和地球曲率都会引起波形峰值时间额外延迟,范围各自为2.91μs至4.50μs和0.08μs至0.92 μs,且地球曲率的影响随电磁场传播距离增大而增大;2)由于地形的反射
电缆终端套管是电缆线路的薄弱环节,为了掌握带电作业人员不同侵入电缆终端塔间隙的方式对套管及其应力锥电场分布的影响,根据实际110 kV电缆终端搭建仿真模型,因电缆终端塔和应力锥的尺度差异大采用子模型法来优化计算模型,分析了电缆终端正常运行及带电作业人员处于地电位作业、中间电位作业以及等电位作业3种情况对电缆终端应力锥电场分布的影响.计算结果表明:子模型法在保证计算精度的条件下可以有效减少网格数量和缩短计算时间;应力锥在3种作业方式下的电场变化相对于正常运行时均在3.5％以内,应力锥电场在地电位接触作业时几
电压互感器是电力系统重要的测量和保护设备,电容式电压互感器(CVT)具有耐电强度高,绝缘裕度大,运行可靠等特性.笔者介绍一起CVT二次绕组电压异常事故,通过对异常相CVT 一次单元诊断试验及二次端子连线分析,确定故障位置位于异常单元相邻相的CVT电磁单元内部,故障原因是电磁单元内部制造缺陷降低了绝缘强度,造成二次绕组绝缘击穿.此次CVT故障现象与故障实际位置有所差异,对设备诊断性试验提出更高要求,也为今后设备故障排查提供重要经验参考.