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短路电流对自能膨胀式高压SF_6断路器电弧开断过程中阀运动特性的影响被引量：17: 2015年; 单向阀的运动特性对自能膨胀式高压SF6断路器的仿真计算结果准确度具有直接影响。为此,提出了一种耦合了阀片运动的自能膨胀式高压SF6断路器磁流体动力学模型,对2种典型开断条件下(短路电流有效值为36k A和40 k A,燃弧时间15.3 ms)的燃弧情况进行了研究;对比分析了不同电流下灭弧室内的温度分布、气压分布、喷口烧蚀质量以及单向阀的运动特性。结果表明,40 k A条件下灭弧室内的整体温度和气压高于36 k A条件下;40 k A条件下的单向阀比36 k A条件下的单向阀提前0.8 ms动作,喷口烧蚀质量增加了0.35 g。; 郭泽马平朱凯李兴文贾申利; 关键词：断路器磁流体动力学烧蚀

高压直流转换开关电流转换特性及其影响因素被引量：11: 2018年; 高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,需针对其电流转换特性及影响因素展开研究。通过构建直流转换开关所满足的基本电路方程并对方程进行离散处理,建立了500 kV自激振荡型高压直流转换开关的场路耦合电弧模型。首先研究了直流转换开关分断4 kA直流电流时的电流转换特性,得到了电弧电流和电弧电压的动态变化曲线并与实验结果进行对比。其次,通过改变换流支路的电感和电容（L、C为典型值的0.8倍和1.2倍）,分析了二者对电流振荡过程的影响,讨论了不同电感参数值下电弧半径、温度、压力特性与电流转换特性的关系。最后,考虑到空气是一种低成本和环境友好型气体,对比研究了SF6和空气介质中转换开关的电弧特性。结果表明：仿真和实验结果较为一致,实验和计算中电弧电流振荡频率分别为3 450 Hz和3 759 Hz;在一定范围内,增大电感或者电容可以增强电弧振荡,加快电流转移过程,减小燃弧时间;相同谐振频率下,电感对电弧振荡过程的影响较电容大;空气相比SF6可以显著缩短燃弧时间（燃弧时间减少约4.5 ms）,降低电容电压水平（电容电压峰值由4 086.6 V降至2 760.5 V）,在直流转换开关中具有一定的应用前景。此外,仿真方法也有望用于直流转换开关参数的优化设计。; 李兴文郭泽傅明利卓然王邸博罗颜; 关键词：自激振荡磁流体动力学

多次落雷条件下机构回弹对高压SF_6断路器开断特性的影响被引量：7: 2016年; 为了研究多次落雷导致断路器开断后断口处于分闸位置时发生热态二次击穿的原因,结合电弧磁流体动力学模型和SF_6-PTFE的临界击穿场强的计算数据,从弧后断口临界击穿电压的角度,重点分析了机构回弹对自能膨胀式断路器弧后电击穿特性的影响。结果表明:临界击穿电压在触头最大回弹位置附近下降至最低值448.6kV,小于二次落雷时断口间的电压507.5 kV,从而确定机构回弹是造成断路器开断后、雷击作用下发生二次击穿的主要原因。; 汪倩朱凯郭泽李兴文; 关键词：回弹磁流体动力学电击穿落雷

频率对压气式高压SF6断路器燃弧特性的影响被引量：5: 2018年; 研究不同频率对高压SF6断路器开断特性的影响对于提高60Hz条件下断路器的开断能力具有重要意义。基于此,建立了二维电弧磁流体动力学(MHD)模型,并考虑了电磁场、电弧辐射以及喷口烧蚀的影响,在保证燃弧时间均为17.36ms条件下,仿真计算了50Hz和60Hz电弧的燃弧过程。比较分析了燃弧期间灭弧室的温度和气压分布规律,并研究了不同频率对电弧电压以及喷口烧蚀情况的影响。结果表明:电弧熄灭时刻,50Hz轴向温度低于60Hz,最大轴向温度差值接近2200K,轴向气压略微高于60Hz,说明50Hz下的建压效果和过零时刻的气吹冷却效果均优于60Hz;50Hz电弧输入总能量和喷口烧蚀质量都少于60Hz,而在熄弧前的半波,50Hz比60Hz喷口烧蚀质量高7.3%,提高了50Hz下的建压效果;50Hz情况下的熄弧电压尖峰显著高于60Hz,说明其介质恢复情况好于60Hz;从而解释了不同频率对压气式高压SF6断路器电弧开断特性的影响。; 张宇吕启深向真郭泽李兴文; 关键词：高压SF6断路器气流场烧蚀

气吹作用对CO2、CO2/C4-PFN、CO2/C5-PFK混合气体燃弧特性的影响被引量：11: 2021年; CO2及其混合气体在替代SF6方面已表现出较大的应用潜力,研究其燃弧特性对于新型断路器的研发具有重要意义。为此设计了模拟直动式和压气式高压负荷开关的燃弧过程的实验装置,搭建了多参量综合测量的实验平台,针对CO2及其与C4–PFN、C5–PFK混合气体在拉弧以及喷口限制吹弧条件下的燃弧特性开展了实验研究,对燃弧过程中的电弧电压、电弧电流以及电流过零附近的零区特性进行了测量,并利用Mayr电弧模型,对比了不同燃弧实验中CO2及其与C4–PFN、C5–PFK混合气体的弧后击穿特性。研究发现:气吹作用对于小电流期间电弧的能量耗散有着极强的促进作用;在拉弧实验中,CO2气体的热开断性能大约为SF6的50%,C5–PFK–CO2混合气体的热开断性能约为SF6的75%,而C4–PFN–CO2混合气体则与SF6的热开断性能相当;在吹弧实验中,CO2、C5–PFK–CO2和C4–PFN–CO2混合气体的热开断能力分别大约为SF6的45%、68%和91%。; 唐念郭泽张博雅李丽李兴文; 关键词：开断性能

SF_6-CF_4混合气体电弧开断特性的实验研究被引量：4: 2017年; 基于建立的可拆式高压气体断路器,研究了SF_6-CF_4气体的电弧开断特性。采用数字延时脉冲发生器控制断路器操作机构和晶闸管等的动作时序,利用屏蔽网包裹信号线以降低电磁干扰,借助毕托管和管内阻尼颗粒实现压力传感器的绝缘和隔热并抑制管内压力波的振荡。利用硅压阻式传感器和零区测量设备分别测量了电弧开断过程中喷口喉部气压及零区电压电流的变化。分析了短路电流和气体配比等对灭弧室中喷口喉部气压变化和电弧零区行为等的影响。将Mayr电弧模型应用于弧后行为的预测,通过改变恢复电压上升率(rate of rise of recovery voltage,RRRV)和零前电流斜率(di/dt)来分析SF_6-CF_4电弧的零区特性。结果表明,在SF_6中添加CF_4后,测量点气压增量及临界恢复电压上升率趋于下降。计算得到SF_6和50%SF_6-50%CF_4的临界弧后电流分别为0.74A和0.96A。50%SF_6-50%CF_4中临界恢复电压上升率为SF_6的77%,临界恢复电压上升率和测量点气压增量之间呈现出一定的相关性。; 李兴文朱凯郭泽张宇贾申利姜旭

SF_6替代气体的饱和蒸气压特性研究被引量：6: 2019年; 针对许多SF_6替代气体存在液化温度高、不能单独应用于电力设备的问题,提出了一种基于饱和蒸气压特性计算筛选适用于电力设备的SF_6替代气体的种类和混合比例的方法。采用Antoine方程和气液平衡定律结合的方法来研究SF_6替代气体的饱和蒸气压特性。针对目前研究较多的常规气体、PFN和PFK类气体、PFC类气体、HFO类气体、HFC类气体,分别对其中比较有代表性的几种气体的饱和蒸气压特性做了对比,并对其中比较有潜力的气体与缓冲气体CO_2的混合气体的饱和蒸气压特性进行了分析。研究结果表明:HFC-125、1-C_3F_6、HFO-1234yf、C4-PFN、C5-PFK几种气体具有较好的应用前景,按照其与CO_2的混合气体的饱和蒸气压从高到低排序,依次为SF_6、HFC-125、1-C_3F_6、HFO-1234yf、C4-PFN、C5-PFK,当混合气中CO_2体积分数为90%时,这几种混合气体在-25℃下的饱和蒸气压分别可以达到2.2、1.34、0.913、0.871、0.36、0.098 4 MPa。; 李丽郭泽邹庄磊唐念樊小鹏; 关键词：饱和蒸气压

并联电容对带有高耦合分裂电抗器的并联高压SF_6断路器开断性能的影响被引量：6: 2017年; 带有高耦合分裂电抗器(HCSR)的并联高压SF_6断路器在大容量开断有潜在的应用前景。短路电流开断试验表明该开断装置均流性能良好,但在开断时间上会存在不同期的问题,出现限流开断现象;为了进一步提高装置开断的可靠性,避免限流开断的发生,通过MATLAB的Simulink模块搭建了电路和电弧模型,研究了断口两端并联电容器对于其开断性能的影响,结果表明断口并联电容能够有效地降低断口恢复电压上升率,从而实现均流开断;最后开展了相关的试验研究,通过在断口两端并联1个0.277μF的电容后,实现了可靠的均流开断。研究结果对于该开断装置的研制具有一定的指导意义。; 苏海博郭泽莫文雄李兴文王勇叶建斌; 关键词：并联断路器电容恢复电压

C4F7O-CO2混合气体自由燃弧电弧特性实验研究被引量：9: 2019年; C4F7N-CO2混合气体有可能替代SF6作为绝缘和灭弧介质,研究其燃弧特性具有重要意义。文中通过棒-棒电极下的自由燃弧实验,研究了CO2、体积分数40%C4F7N-60%CO2以及SF6几种气体的电弧特性。实验中测量了电弧电压、电流、零区特性以及光谱分布等众多参量,基于Mayr电弧模型分析了电弧能量累积和耗散过程,结合Abel逆变换和玻耳兹曼斜率法得到电弧径向温度分布。实验发现:CO2气体电弧稳定性极差,燃弧期间电弧电压高于SF6电弧且多次剧烈波动,加入C4F7N后,电弧稳定性得到改善,电弧电压降低;加入C4F7N后,自由燃弧期间其电弧能量累积量减小,电流过零前的能量耗散系数降低;电流峰值时刻CO2、40%C4F7N-60%CO2以及SF6几种气体电弧弧芯温度分别为20000、18900、14900 K,电弧直径分别为13、17、23 mm,C4F7N对降低CO2电弧弧芯温度有明显作用。; 吕启深郭泽徐宏宇汪伟李兴文向真; 关键词：电弧特性发射光谱

变压器绕组变形与等效电参数变化对应关系研究被引量：4: 2019年; 变压器绕组变形与等效电参数变化的对应关系对变压器绕组变形诊断精度有重要影响。通过建立变压器绕组等效电路模型,得到了绕组结构与等效电参数之间的对应关系。在此基础上,以某变压器为例,运用电磁—结构耦合有限元方法,根据弹塑性力学原理,计算了变压器绕组在短路电磁力作用下发生的塑性变形状态、应力分布及绕组的轴向和辐向位移;然后,运用能量法计算得到了不同类型和程度的绕组变形与绕组等效电路电参数之间的对应关系。研究结果可以为从等效电路参数变化的角度诊断变压器绕组变形状态提供依据,从而提高变压器绕组变形诊断精度。; 毛辰吴经锋段玮韩彦华张璐刘强王曙鸿王爽张海军王松郭泽; 关键词：变压器绕组

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郭泽

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