国家自然科学基金(50777035)
- 作品数：17 被引量：246H指数：10
- 相关作者：曾嵘耿屹楠何金良李志钊牛犇更多>>
- 相关机构：清华大学国家电网公司中国南方电网更多>>
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- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- Measurement of Electric Field of Space Charge Under Positive Lightning Impulse Voltage被引量：5
- 2012年
- 很多绝缘问题本质上都与电场相关,电场测量是高电压领域的重要研究手段。空间电荷导致电场畸变是流注理论的基础,因此定量测量空间电荷的泊松电场对于研究空气间隙的放电机制有重要意义。利用光电集成电场传感器测量了1m棒–板间隙未发生放电条件下各点的轴向电场,并与数值仿真结果进行对比,验证了电场传感器进行定量测量的可靠性;对3种电极条件下1m棒–板间隙空间电荷区域外部轴线上各点的电场时域波形进行测量,将空间电荷形成的泊松电场与外加电压形成的拉普拉斯电场分开,定量测量了不同电压幅值下、不同空间位置的泊松电场幅值与变化规律。研究结果为建立并验证空间电荷模型奠定了基础。
- GENG YinanZENG RongZHUANG ChijieWANG Feng
- 关键词：电场测量空间电荷雷电冲击电压电场畸变间隙放电
- 空气间隙放电物理参数测量研究进展被引量：37
- 2011年
- 随着我国特高压输电建设的深入,空气间隙放电的机理研究日益迫切,针对空气间隙放电的电场、电流、流注放电形态等关键物理参数的测量研究最新进展进行了介绍。重点介绍了国内外光电电场测量系统的研究进展,通过测试证实自主研制的瞬态电场测量系统理论测量范围可达24kV/cm,雷电冲击与ns冲击下的时域动态响应试验证实电压与电场的相关系数为0.9946。采用同轴电阻与光电调制传输系统构成的放电电流测量系统,实现了放电起始几十ns级瞬态电流的准确测量,并建立了高速摄像系统研究放电形态。搭建了试验平台,并就流注放电起始阶段空间电场的跃升、瞬态放电电流、流注形态等进行了初步研究,结果表明,研制的测量系统能够满足放电关键物理参数的测量要求,为今后深入开展放电机理研究奠定了坚实的基础。
- 曾嵘耿屹楠牛犇余占清李志钊王峰
- 关键词：空气间隙放电瞬态流注
- “棒板”间隙雷电冲击放电时高压侧预放电电流的测量被引量：5
- 2011年
- 长间隙放电机理研究是高压电工领域的基础研究。长间隙放电电流与放电机理关系密切,通过研究放电电流的变化,有助于深入研究长间隙放电的物理过程。为此,介绍了一套基于光电集成技术的无源模拟信号隔离传输系统,以光纤做为传输媒质,实现从高压电极侧测量流注鱼放电电流。对1 m棒板间隙在正极性雷电冲击电压作用下流注预放电电流进行了测量,有效将容性位移电流与流注放电形成的脉冲电流分开,流注放电形成的电流脉冲上升时间约为80 ns,脉冲宽度约为800 ns,注入电荷随施加电压增大而增大。
- 耿屹楠曾嵘何金良王博
- 关键词：预放电流注电光效应位移电流
- 雷电冲击下棒-板间隙空间电场的测量被引量：10
- 2011年
- 长空气间隙放电特性是特高压输电技术的重要研究内容,电场测量作为其重要研究手段,是近年来的研究热点之一。为此,建立了以高场强光电集成电场传感器为核心的空间电场测量系统。利用平板电极对电场测量系统进行校准,获得系统的输入输出特性;通过时域波形对比,证明测量系统具有良好的动态响应特性。利用该系统对1m棒-板间隙在正极性雷电冲击电压作用下的空间电场进行定量测量,得到了空间电场的时域波形。采用模拟电荷法,对试验条件下的电场幅值进行计算,实测值与理论计算结果比较相符,其最大误差<5%,证明该空间电场测量系统完全可以用于空气间隙放电电场的定量测量,为长空气间隙放电提供了重要的研究手段。
- 王峰曾嵘耿屹楠王博牛犇
- 关键词：棒-板间隙雷电冲击电压电场测量模拟电荷法
- 短尾波下空气间隙的放电特性实验及仿真被引量：15
- 2008年
- 为研究短尾波下空气间隙的放电特征,通过PSCAD/EMTDC仿真了雷击过程中绝缘子串电压的仿真波形,发现仿真波形与标准双指数波在上升时间和波尾时间上均有较大差异。通过改装冲击电压发生器,得到了与实际作用在绝缘子两端的电压波形比较接近的短尾冲击电压波。0.5～1.4m长棒板空气间隙在短尾波作用下放电特性的试验及数据分析表明:其放电电压显著高于标准波作用下的对应值,正极性冲击放电电压差别可达40%。最后分析了先导模型参数对结果的影响,利用实验结果结合先导发展判据,计算了适用于短尾波仿真的先导发展参数。
- 王小川曾嵘何金良罗兵孙立时
- 关键词：输电线路防雷先导发展模型空气间隙放电
- 利用先导通道三维空间结构研究的先导发展速度被引量：6
- 2012年
- 先导发展长度与速度是描述先导发展过程的重要参数,也是近年国内外研究热点。电荷耦合高速摄像机的广泛应用为研究先导发展速度提供了有力工具。为定量研究先导发展速度,利用2台电荷耦合高速摄像机对长空气放电过程进行同步拍摄结果,利用图像处理方法重建了长空气间隙放电先导通道发展过程的三维结构。对12m棒-板间隙在正极性操作冲击电压下先导发展过程进行观测后,基于先导通道三维空间结构的时域演变,将先导发展方式分为平稳发展与"突跳"2种方式。在此基础上定量分析了先导发展的一维轴向速度、二维路径速度以及三维空间速度。研究结果表明,在12m棒-板间隙的先导平均一维轴向发展速度为1.8cm/μs,平均二维路径速度为2.03cm/μs,平均三维空间速度为2.3cm/μs;先导通道发生"突跳"时,先导通道长度瞬时剧烈增大,发展速度瞬时剧烈增大,发展速度分散性很大,在10～30cm/μs。
- 耿屹楠庄池杰曾嵘李志钊余占清
- 关键词：高速摄像机操作冲击电压
- 横电磁波小室校准系统产生标准电场的不确定度评定被引量：10
- 2012年
- 电场传感器需要通过校准才能应用于电场测量,校准系统的不确定度反映了传感器校准结果的可信赖程度,所以需要评定校准系统的不确定度。横电磁波(TEM)小室具有成本低、内部电场均匀性好、幅值较高等优点,适用于产生标准电场,进行电场传感器的校准工作。针对光电集成电场传感器的校准需求,建立了一套TEM小室电场传感器校准系统,分析了该系统产生标准电场的各项影响因素包括场均匀系数、TEM小室特征阻抗实部、半空间距离和净输入功率,计算了这些影响因素的标准不确定度。通过不确定度合成,得出TEM小室校准系统在≥95.45%的置信概率下,产生标准电场的扩展不确定度为5.9%,满足校准电场传感器的需求。
- 曾嵘沈晓丽陈未远
- 关键词：电场测量电场传感器校准不确定度
- 大气压下流注放电光电离过程的数值仿真被引量：18
- 2009年
- 将光电离模型引入气体流注放电的流体模型中,针对光电离数值仿真计算需要对空间任意两点建立联系,导致方程求解计算量增大、计算较困难的问题,提出了光电离模型的简化计算方法。然后求解流注放电流体模型,仿真棒–板空气间隙放电过程,并比较了有和没有光电离2种情况,结果表明光电离提供了流注放电所必须的二次电子崩的种子电子,在没有光电离时,不能形成流注放电。在考虑光电离情况下仿真了流注发展过程,得到各时刻电子、光电子、电场空间分布,并从流注发展速度、通道半径、电场强度多方面与实验结果比较,验证了模型和算法的正确性。
- 张赟曾嵘杨学昌张波何金良
- 关键词：光电离流注放电流体模型
- 正极性雷电冲击电压下流注起始时延特性被引量：6
- 2013年
- 流注起始时延特性,体现冲击电压作用下流注起始的随机特性,是流注起始特性的重要组成部分。研究流注起始时延特性有助于揭示长空气间隙放电机制。基于实验数据,认为有效自由电子形成的统计时延是流注起始时延的主要部分;从有效自由电子形成过程出发,通过理论推导,引入概率密度函数描述流注起始时延;并用大量实验数据进行统计分析。结果表明流注起始时延服从瑞利分布;瑞利分布的均值即为起始时延的均值,其方差即为起始时延的分散性。瑞利分布的特征参数具有明显的物理含义,可以很好地解释流注起始时延的变化规律。在正极性雷电冲击电压作用下,电压变化率在80-240kV/s、棒电极半径在0.5-2.5 cm范围内,瑞利分布的特征参数在0.6-2.5之间。
- 耿屹楠庄池杰曾嵘王峰
- 关键词：流注概率密度瑞利分布
- 光电集成强电场传感器的频率特性校准研究被引量：15
- 2009年
- 为了将光电集成电场传感器用于时域电场测量,为高电压技术领域的研究工作提供一种有效的实验手段,需要校准传感器的频率特性,常用的实验手段无法满足上述校准需求,故结合高电压工程领域电场传感器校准的基本要求和光电集成电场传感器的特点,分析并确定了传感器时域校准的方案,利用有界波电磁脉冲模拟器开展校准工作,通过实验与计算获得了传感器的上升时间和上限截止频率等,为传感器的测量应用打下了基础。
- 牛犇曾嵘耿屹楠李欢
- 关键词：电场传感器校准光电集成频率特性上升时间
