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国家自然科学基金(51177132): 作品数：16 被引量：104H指数：6; 相关作者：张乔根刘轩东铁维昊刘善红赵军平更多>>; 相关机构：西安交通大学国网陕西省电力公司电力科学研究院中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家电网公司科技项目国家重点实验室开放基金更多>>; 相关领域：电气工程电子电信一般工业技术自动化与计算机技术更多>>

标称3MV快速暂态过电压测量用传感器研制被引量：6: 2016年; 快速暂态过电压(VFTO)对特高压气体绝缘开关设备(GIS)造成极大威胁,有必要研制一种能准确测量MV级纳秒脉冲电压的传感器,为VFTO下GIS绝缘特性研究提供准确的测量手段。采用电容分压器加积分器的方案,研制了一种锥形电压传感器。通过计算和实测,对传感器结构尺寸、积分电阻、积分电容和传输电缆长度等参数进行了优化。结果表明:锥形结构的电压传感器较平板结构电压传感器分压比更大,频带更宽。积分电阻值应与传输电缆波阻抗相匹配,积分电容的最优值与积分电阻值、传感器电容值及传输电缆长度有关,一般处于100~200 p F之间。为避免VFTO在传输过程中的折反射,传输电缆长度一般不超过20 cm。标定结果表明,锥形电压传感器响应时间可低至4.8 ns,分压比高达43 402,带宽为7.8 Hz^73 MHz,可满足对MV级VFTO信号的准确测量。; 张璐齐卫东黄国强张乔根孙蕾赵亚林; 关键词：气体绝缘开关设备快速暂态过电压传输电缆

不同氩气气压下铝丝电爆炸的二次放电特性被引量：2: 2014年; 搭建了RLC放电回路,研究了不同氩气气压下铝丝电爆炸二次放电特性。结果表明,随着气压的变化,电爆炸二次放电电压曲线呈U形。为了阐明氩气和铝蒸气在二次放电过程中的作用,利用光谱仪和高速分幅相机分别研究了二次放电等离子体的自辐射光谱特性和空间分布特性,发现:在低气压下氩气会参与放电,放电通道在铝蒸气表面;高气压下主要是铝蒸气放电,氩气基本不参与放电过程,放电通道在铝蒸气内部。; 燕文宇张乔根赵军平刘隆晨; 关键词：纳米材料气压光谱

气体火花开关放电通道半径及电阻测量被引量：5: 2012年; 搭建低电感实验回路平台,利用高速分幅相机拍摄火花开关放电通道发展过程,分析照片光强和放电通道半径的对应关系,根据图片光强测定不同时刻放电通道的半径,提出适合实验条件的放电通道半径计算公式。依据高压探头和Pearson线圈测量得到的放电通道电压和电流波形,计算放电通道的电阻,再利用测量的放电通道半径进而得到其电导率。放电通道半径随着放电通道的发展逐渐增大,有饱和的趋势,放电电流2kA时电流峰值处放电通道半径约0.6mm;随着放电电流峰值的增大,放电通道电阻下降速率增大,达到稳定值所需的时间减小,稳定值也随之减小,其电阻稳定值最小能达到0.08Ω。; 童歆李晓昂赵军平张乔根; 关键词：火花开关电导率电弧电阻

快速暂态过电压下GIS绝缘特性研究综述被引量：4: 2015年; 随着电压等级升高,气体绝缘开关设备(GIS)的额定雷电冲击耐受电压和快速暂态过电压(VFTO)水平的差异逐渐减小,由VFTO引起的GIS绝缘事故日益增加。从工程应用角度出发,对VFTO下正常及存在缺陷的GIS气体间隙和绝缘子的绝缘特性进行了综述,详细对比了VFFO波头时间、振荡频率、衰减时间常数等特征参量对GIS绝缘特性的影响规律。指出了GIS绝缘特性的后期研究方向,即在统计分析工程实际VFTO波形的基础上提出VFTO典型试验波形,并研究典型波形下大尺寸GIS气体间隙和全尺寸绝缘子放电特性,给出GIS在VFTO和雷电冲击下的绝缘等价性关系,为工程实际中考虑VFTO特性的GIS绝缘配合提供基础数据。; 张璐黄国强刘孝为吴经锋赵峥孙蕾张乔根; 关键词：气体绝缘开关设备快速暂态过电压雷电冲击绝缘特性

金属微粒对GIS中绝缘子冲击闪络特性的影响被引量：19: 2018年; 高电压等级电力系统中,特快速瞬态过电压（VFTO）引起的GIS绝缘事故日益严重。为探究冲击电压下绝缘子沿面闪络特性和机理,研制了陡前沿冲击试验装置。研究了微粒附着位置及微粒尺寸对绝缘子冲击闪络特性的影响规律。结果表明：正常绝缘子在VFTO下闪络电压较雷电冲击闪络电压高;工程运行气压下,500 k V正常绝缘子VFTO闪络电压较雷电冲击高13%,附着微粒绝缘子的VFTO闪络电压会比雷电冲击闪络电压低近10%。附着微粒位于近高压导体侧时绝缘子闪络电压最低;微粒位于盆式绝缘子沿面一定位置时,随其长度增加,绝缘子闪络电压降低,当微粒大于一定临界长度时,负极性VFTO闪络电压低于负极性雷电冲击闪络电压。VFTO下,附着微粒绝缘子的沿面闪络可用先导和＂逆放电＂机理来解释。空间电荷积聚和能量注入是形成先导放电的必要条件,高频位移电流和＂逆放电＂促进了绝缘子沿面闪络过程。; 张璐王森孙蕾郭安祥张乔根王荆; 关键词：气体绝缘开关设备绝缘子闪络

SF_6绝缘电流互感器SF_6/N_2混合气体替代技术研究被引量：5: 2018年; SF_6绝缘电流互感器是广泛应用的电力设备,其气体用量巨大,是SF_6气体替代或减量应用的重要领域。为此,研究SF_6/N_2混合气体替代技术具有重要意义。文中提出了针对SF_6电流互感器进行混合气体改造的技术方案,并开展了理论分析、关键部件研制、绝缘性能试验和实际挂网运行校验,同时对该改造技术的可行性进行了探索。研究表明,两种气体混合比例(20%SF_6/80%N_2与30%SF_6/70%N_2)的电流互感器均通过了工频耐压试验和雷电冲击耐压试验,SF_6/N_2混合气体替代技术现场可行。文中研究成果对于SF_6/N_2混合气体绝缘电流互感器技术发展和推广具有重要意义。; 吴经锋张璐仲鹏峰梅锴盛王亚楠丁卫东; 关键词：SF6绝缘电流互感器 SF6/N2 混合气体

冲击电压下SF_6棒-板间隙放电极性效应的反转现象被引量：22: 2015年; 电压等级较高的系统中,由特快速暂态过电压(VFTO)引起的气体绝缘组合电器设备(GIS)绝缘事故日益严重。为给GIS绝缘结构的优化设计提供参考,研制了陡前沿冲击实验装置,并利用其研究了SF6棒–板间隙在VFTO和雷电冲击(LI)作用下的绝缘特性。结果表明稍不均匀和极不均匀电场下,SF6间隙放电均存在极性效应。稍不均匀电场下,正极性VFTO与雷电冲击50%放电电压均高于负极性。极不均匀电场中,随着气压增加雷电冲击下SF6放电出现了极性反转现象:气压较低时,负极性雷电冲击放电电压高于正极性;当气压高于某临界气压时,正极性雷电冲击放电电压高于负极性。出现极性反转的临界气压值与间隙电场不均匀系数相关,随电场不均匀度增加而减小。极不均匀场中,VFTO作用下,负极性50%放电电压较正极性高,但在较低气压时,会出现负极性VFTO放电电压低于正极性的现象。分析表明,极性效应反转是由不同极性电压下SF6间隙中空间电荷迁移和扩散的差异而形成的。; 文韬张乔根郭璨张璐马仪谭向宇; 关键词：特快速暂态过电压冲击电压极性效应空间电荷

新型等离子体喷射触发气体开关被引量：12: 2014年; 为了提高气体开关的同步性,降低自放电概率和抖动,提出并设计了一种新型等离子体喷射触发气体开关。开关整体结构与传统的三电极场畸变开关相似,最大特点是在触发电极内部嵌入一个微型激励腔,用于产生等离子体喷射。研究了触发电压和气压对等离子体的喷射特性的影响,对比场畸变和等离子体喷射两种触发方式下开关触发特性的差异,并研究触发电压对开关性能的影响。实验结果表明:等离子体喷射高度随触发电压的升高而增加,随气压的升高而降低;采用等离子体喷射触发能够显著降低过压间隙的延时和抖动;提高触发电压不但降低开关的抖动,而且还扩展开关稳定触发的工作范围;当触发电压80kV,工作系数27.4%,开关仍然能够可靠触发,延时和抖动分别为97.1ns和3.5ns。; 铁维昊刘善红张乔根刘轩东王帅; 关键词：气体开关抖动延时

等离子体喷射触发气体开关多通道放电特性: 2014年; 为了能够形成稳定的多通道放电,研制了一种等离子体喷射触发气体开关。在触发电极的内部嵌入多个微型激励腔以形成多通道等离子体喷射,从而在主间隙中诱导多通道放电。研究了触发电路连接方式、触发能量和极性对多通道等离子体喷射的影响,比较了开关在两种工作模式下各间隙放电通道数量随工作系数的变化规律。实验结果表明:采用触发电路II连接方式,触发电极的多通道放电效果更好;高触发能量、负极性和低气压条件有利于形成多通道等离子体喷射;当开关运行在工作模式Ⅱ,且在较高工作系数时,具有更好的多通道放电特性。; 铁维昊刘轩东刘善红张乔根王帅; 关键词：气体开关多通道放电

火花放电喷射等离子体触发气体开关导通特性及工作模式分析被引量：18: 2015年; 为理解喷射等离子体触发气体开关的导通过程和触发机理,利用高速分幅相机拍摄火花放电喷射等离子体触发气体开关的导通过程,结合开关导通时延测量,研究了该开关在10%~90%工作系数下的触发导通特性,分析了开关在高、低工作系数下的导通过程和工作模式。结果表明,火花放电喷射等离子体触发气体开关在10%~90%的极宽工作系数范围内能可靠触发导通,导通时延随工作系数提高而逐步从数十μs减小至数百ns。低工作系数时气体开关为慢导通模式,导通过程可分为喷射等离子体形成阶段、喷射等离子体快速发展阶段、喷射等离子体发展饱和阶段和主间隙放电4个阶段,其导通延时受工作系数和触发脉冲幅值的影响,为数μs至数十μs。随着开关工作系数提高,开关由慢导通模式逐步过渡到快导通模式,导通过程只包括喷射等离子体形成阶段和主间隙放电两个阶段,放电发展过程较为迅速,导通时延约为数百ns。; 刘善红刘轩东李志兵颜湘莲铁维昊张乔根; 关键词：气体开关时延

国家自然科学基金(51177132)

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