嵌件表面微米级铝杂质对GIS盆式绝缘子绝缘性能的影响

钟黎明 ,  马津 ,  许明

山西大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 49 ›› Issue (03) : 499 -509.

PDF (2763KB)
山西大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 49 ›› Issue (03) : 499 -509. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2024163
基础科学与技术

嵌件表面微米级铝杂质对GIS盆式绝缘子绝缘性能的影响

作者信息 +

The Effect of Micrometer-sized Aluminum Impurities on the Surface of Embedded Components on the Insulation Performance of GIS Basin Insulators

Author information +
文章历史 +
PDF (2829K)

摘要

特高压输电中,绝缘性能可靠的绝缘子对气体绝缘组合电器 (Gas Insulated Switchgear, GIS) 的安全运行至关重要。但盆式绝缘子嵌件表面粘附的微米级铝杂质在浇注和装配过程中掺入绝缘子,导致其周围气隙电场畸变引起微放电,对绝缘材料性能构成威胁。基于COMSOL Multiphysics软件构建电磁、热和力场等综合物理场作用下220 kV环氧树脂盆式绝缘子工作模型,以实际测量的铝质微粒和绝缘子允许出厂的100 μm以下气泡作为铝杂质及其周围气隙,分析了不同负载下不同曲率的铝杂质周围变形气泡的电场特征。结果表明,在中心导体附近,小曲率的铝块和大曲率的铝丝周围气隙的最大电场强度较同数量级尺寸空气泡分别增加了258%和343%;在涡流与中心导体传热的共同作用下,铝杂质位移了微米级距离,使得满载时铝杂质引起的放电危险区域与中心导体的距离小于1 mm。研究结果可为绝缘子掺入微米级铝杂质后周围气泡放电分析和检测提供参考。

Abstract

In the ultra-high voltage transmission, the reliable insulating performance of insulators is crucial for the safe operation of fully enclosed gas insulated switchgear (GIS). However, micron-sized aluminum impurities adhering to the surface of the embedded components of basin insulators are incorporated into the insulator during the pouring and assembly processes. This leads to electric field distortion around them, causing micro-discharges and posing a threat to the performance of the insulating material. Using COMSOL, this study constructed a working model of a 220 kV epoxy resin pot insulator that incorporates the comprehensive effects of electromagnetic, thermal, and mechanical fields. We utilized actual measurements of aluminum particles as impurities in the model, and included air gaps around aluminum impurities for bubbles that are 100 μm or smaller, as permissible for insulator release. We also analyzed the electric field characteristics of deformed bubbles around aluminum impurities with different curvatures under different loads. The results indicate that near the central conductor, the maximum electric field intensity around the air gaps of aluminum blocks with small curvature and aluminum wires with large curvature increased by 258% and 343% respectively, compared to air bubbles of the same size order. Under the combined effect of eddy currents and heat transfer from the central conductor, the aluminum impurities have displaced by a micron-level distance. It brings the discharge hazard area caused by the aluminum impurities closer to the central conductor to less than 1 mm. The results provide a reference for the analysis and detection of bubble discharge within insulators under the influence of aluminum impurities.

Graphical abstract

关键词

盆式绝缘子 / 铝夹杂 / 放电 / 综合物理场 / 绝缘性能

Key words

basin insulator / aluminum impurities / discharge / comprehensive physical field / insulating properties

引用本文

引用格式 ▾
钟黎明,马津,许明. 嵌件表面微米级铝杂质对GIS盆式绝缘子绝缘性能的影响[J]. 山西大学学报(自然科学版), 2026, 49(03): 499-509 DOI:10.13451/j.sxu.ns.2024163

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

0 引言

盆式绝缘子作为气体绝缘组合电器(Gas insulated switchgear,GIS)的核心组件,在特高压输电系统的安全运行中扮演着至关重要的角色1-2。金属颗粒产生的局部放电是影响绝缘子可靠性的关键问题之一。除了GIS在装配过程中掉落的颗粒会附着在绝缘子表面,盆式绝缘子导体嵌件的螺纹制作、去毛刺和搬运过程也会伴生微米级铝质微粒。这些微米级微粒很难被彻底清除,会随着浇注的过程混入绝缘子内部。由于绝缘子出厂前仅对100 μm以上的杂质进行检测,因此曲率更大放电概率更强的几十微米金属微粒的掺杂将为绝缘子增加放电隐患,严重影响电力输送的安全。因此,研究掺杂微米级金属颗粒的绝缘子内部微观缺陷的放电机理,对提高绝缘子运行可靠性有重要意义。

国内外学者针对盆式绝缘子缺陷放电做了深入研究。金属缺陷也是盆式绝缘子缺陷中的重要来源之一。当GIS中盆式绝缘子表面存在不同尺寸、不同形状和不同位置的金属微粒时3-7,研究表明曲率更大的金属丝微粒放电比金属球剧烈,小尺寸比大尺寸金属微粒的起晕电压更低,且多个颗粒的存在会大大降低GIS盆式绝缘子的绝缘强度。金属丝径向分布时比横向分布时对电场分布的影响更大,且随着金属丝长度的增加电场强度增加明显。在金属微粒产生局部放电程度方面,研究表明金属颗粒放电量和电压的变化趋势相同8。综上所述,金属微粒的存在严重影响了绝缘子闪络电压。绝缘子导体嵌件在生产运输过程中伴生的微米级铝质微粒很难被一般的空气流动和搬运振动所影响,因此很容易停留在划痕内部。因此,当这些铝质微粒伴随浇注过程进入环氧树脂和氧化铝的基体中时,将极大增强绝缘子的局部电场。

除了绝缘子表面金属的存在使得起晕电压降低,绝缘子中的气泡和裂纹也会引发局部电场发生改变。大量研究证明气泡和裂纹的存在会使气隙自身以及相邻部分的电场发生畸变9-12,且越靠近中心导体端或内屏蔽环,电场强度增幅越大。半径为2.5 mm球形气泡附近最大场强比无气泡时相比增大了35.41%;靠近中心导体且垂直于电场方向的表面裂纹相较于其他位置更易产生局部放电13-17。裂纹和圆形气泡相比,相同条件下绝缘子表面窄长裂缝的放电次数要比内部气泡更多;表面裂缝产生的局部放电平均幅值也高于内部气泡18-19。绝缘子基体材料环氧树脂和氧化铝的混合物是一种黏稠物体,绝缘子在浇注后需要经过排气。当其中有金属微粒掺入时,空气有可能会停留在金属微粒周围形成微小气泡。又由于空气更容易被电离,气泡的存在使得绝缘子内部放电变得更加容易。综上所述,学者们已经针对环氧树脂基体中的空气泡和附着在绝缘子表面的毫米级金属微粒进行了广泛研究,但对其中夹杂金属微粒形成的气泡电场还未进行深入分析,这将制约绝缘子的放电分析和检测。

因此,本文基于COMSOL Multiphysics建立了包含微米级铝质微粒的GIS盆式绝缘子综合物理场仿真模型,以实际测量的微米级铝质微粒为杂质和100 μm以下气泡为其周围气隙,采用电磁、热和力场耦合分析的方法,模拟研究了GIS盆式绝缘子在真实工作环境中不同负载下盆式绝缘子夹杂的铝杂质的温升和位移,比较了铝丝、铝块不同曲率铝杂质周围气泡的畸变电场。研究结果可为铝夹杂下绝缘子内气泡放电分析和检测提供参考。

1 模型的构建

1.1 绝缘子

以220 kV GIS单相气隔形盆式绝缘子为研究对象。绝缘子基体采用环氧树脂和氧化铝材料混合后进行填充,相关参数如表1所示。其中,中心导体和铝嵌件的材料设置为铝,滚花的材料设置为铜。当GIS正常运行时,为了方便地描述中心导体中通入电流后绝缘子所承受的电压区域,可将绝缘子分为高、中、低三个区。GIS运行频率为50 Hz,外壳环境温度为293 K(20 ℃)。模型外缘进行了简化处理,三维模型及各部分名称如图1所示。

1.2 多物理场及耦合

COMSOL Multiphysics是一款能够实现不同物理现象直接耦合模拟的工程软件,可以对多种物理过程进行综合分析和仿真。在图1模型中添加静电场模块、磁场模块、固体和流体传热模块以及固体力学模块;滚花与中心导体相连接并施加电压,外壳接地。设定盆式绝缘子周围包裹SF6气体,其在管道内对流同时向管道外散热。

1.2.1 交变磁场下铝杂质涡流和温升

模型中的中心导体通入交流电在绝缘子中产生交变磁场,但绝缘子基体的绝缘材料不具导电性,因此只在夹杂的铝杂质中产生感应的涡流。涡流场满足麦克斯韦方程组20式(1)式(4)表达了空间各点电场与磁场的相互联系,

×H=J+Dt,
×E=-Bt,
B=0,
D=ρ

其中 H 为磁场强度,单位为A/m; J 为电流密度,单位为A/m2D 为电位移矢量,单位为C/m2E 为电场强度,单位为V/m; B 为磁感应强度,单位为T;ρ为自由电荷密度,单位为C/m3

公式(1)和(2)中的电流密度和电场强度在计算周期内积分,可以得到中心导体和铝杂质单位体积损耗密度qc,如公式(5)所示。

qc=Te-TTeJEdt

其中Te为计算终止时间,单位为s;T为交变电流周期,单位为s。

再将单位体积损耗密度对体积积分,得到中心导体和铝杂质中损耗Qc,如公式(6)所示,

Qc=vqcdV

其中qc为单位体积损耗密度,W/m3V为中心导体和铝杂质体积,单位为m3

中心导体通入电流和铝杂质涡流产生的损耗作为绝缘子的热源,则绝缘子内每个位置的热量传递可通过公式(7)计算20,铝杂质上的温升可通过公式(8)简化计算21

ρCPTt+utransT+q+qr=-αTdSdt+Qc,
t=Qc×12πλlnd2d1,

其中ρ是材料密度,单位为kg/m³;Cp 是材料的恒压热容,单位为J/kg·K;T是绝对温度,单位为K;utrans是平移运动的速度矢量,单位为m/s;q是传导热通量,单位为W/m²;qr是辐射热通量,单位为W/m²;α为热膨胀系数,单位为K/°C;S是第二个Piola-Kirchhoff应力张量,单位为N/m²;Qc是中心导体通入电流和铝杂质上涡流产生的热,单位为W;Δt为温升,单位为℃。λ为环氧树脂的热导率,单位为W/(m·K);d2为铝块到中心导体的距离,单位为m;d1为中心导体的半径,单位为m。

1.2.2 绝缘子热应力

绝缘子中不同的材料在受到温度影响时会产生热应力。环氧树脂基体和铝杂质具有不同的线性热膨胀系数,二者之间相互约束下的限制膨胀,进一步导致材料内部出现复杂的热应力场。这一过程中,不仅铝杂质会在受热时会发生局部变形,而且环氧树脂基体的整体变形也会导致铝杂质相对于基体移位。这种移位不仅改变了铝杂质的物理位置,还随之改变了其中的电场。因此,铝杂质变形和位移共同作用,使其周围的气泡电场发生畸变。

模型中多物理场耦合计算可将各材料产生的热量通过热膨胀计算转化为应力。其中,当公式(8)中计算的温升为Δt时,各方向的应变和应力遵循公式(9)22所示,

σ=βEΔt

其中为σ温度应力,单位为Pa;β为各材料的热膨胀系数,单位为1/K;E表示杨氏模量,单位为Pa。

2 仿真实验及分析

为了更准确地模拟GIS盆式绝缘子在实际工作环境中掺杂铝杂质后的运行状态,首先观察绝缘子铝嵌件划痕中的微粒,以确定铝杂质的典型形态和尺寸。接着,利用COMSOL Multiphysics软件的静电模块,分析近似尺寸的空气泡以及包裹不同曲率铝杂质的气泡的电场分布,从而确定铝杂质初始位置的放电区域边界。然后,通过固体和流体传热模块以及固体力学模块计算中心导体流入电流后在铝杂质上产生的热效应,以及由此引起的变形和位移,进而分析铝杂质新位置上的电场畸变。最终,确定铝杂质在GIS正常工作时引起的放电区域边界。

2.1 参数设置

在铝嵌件搬运过程中容易产生划痕,选取有划痕的嵌件并采用睿鸿HJ2型金相显微镜对划痕内的微粒进行观察,得到具有典型形态的微米级铝质颗粒如图2所示。其中,铝丝呈月牙形并拥有较大的曲率,长宽的尺寸分别为77.34 μm×41.88 μm;铝块呈多边形曲率较小,长宽的尺寸分别为50.82 μm×29.90 μm。当绝缘子进行浇注时,这些铝质微粒将与环氧树脂和氧化铝的混合物结合。为了进一步辨识绝缘子内部材料结合特征,获得铝夹杂周围的空间结构,将实际盆式绝缘子进行切片采样和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)分析,电子显微镜下的样本切片如图3所示。

图3可以看出,在环氧树脂中,氧化铝颗粒通常具有微米级的直径,并均匀地分散在其中。这种均匀地分散不仅提高了材料的绝缘性能,而且提高了材料的机械强度和导热性,从而提高了材料的整体质量和稳定性。从图3还可以看出,环氧树脂和氧化铝之间还存在微米级的间隙。这些微小间隙是由于材料的性质差异或者在搅拌过程中的气泡形成。本文研究的对象是嵌件由于加工或搬运过程中出现的铝质微粒,因此当其被浇注到绝缘子中时,也会因为材料性质的不同在铝质微粒周围形成间隙。考虑到图2实际检测出的铝质颗粒尺寸和GIS在实际工作中在外壳中被检测出的金属微粒尺寸在100 μm附近,因此本文设定仿真材料参数和微米级铝杂质参数如表2表3所示。

2.2 电场分析

首先确定铝杂质掺入绝缘子基体后处于初始位置时的放电区域边界。模型中GIS绝缘子中心导体加载220 kV工作电压并处于空载状态。忽略空间电荷对电场的影响,计算绝缘子电场分布如图4所示。其中,最大电场出现在绝缘子凹侧表面高压区弯折处、滚花处上方嵌件外侧和低压区靠近外壳的弯折处。

在本模型结构中,除靠近中心导体的绝缘子中有较大的场强,高压区弯折处以及低压区靠近外壳的弯折处也有较大的场强。没有任何气泡和杂质的绝缘子局部区域电场最大值在2.5×106 V/m左右,对环氧树脂本身的绝缘性能没有任何影响。但上述三类区域存在空气泡时,原本较大的电场发生畸变,有可能成为危险区。三个危险区中,考虑嵌件表面铝质微粒在浇注过程中掺入环氧树脂基体时,通常仍会留在高压区嵌件附近。因此,设定铝夹杂分布在三个危险区中绝缘子高压区的嵌件周围。嵌件凸起外缘电场强度比凸起下方的滚花处大很多,因此,为了分析铝杂质的掺入引发的畸变电场对绝缘子放电阈值的影响,选取电场较低的滚花处PQ段嵌入铝杂质。换言之,如果PQ段因为铝杂质的存在导致放电,则嵌件周围任何一个位置都可能因为铝杂质的存在导致放电。

设置图4绝缘子滚花处PQ段分布直径60 μm的圆形空气泡、前述尺寸和形状的包裹着铝块和铝丝的气泡,对比空气泡、不考虑变形的包裹铝丝和铝块的气泡的最大电场值。中心导体电压为220 kV的最大电场强度变化趋势如图5所示。

结合图4(b)和图5可以看出,虽然嵌件凸起处外缘由于自由电荷的聚集导致电场强度较大,但PQ段刚好在凸起下方弯折处,较少的电荷分布使得电场强度处于低值。PQ段独立的空气泡电场强度上升斜率很低,因此其在1.2 mm范围内甚至相当长的一段距离中电场强度均低于空气的电击穿阈值。因此,即使PQ段存在60 μm的独立的空气泡,在和中心导体距离很近时,其绝缘性能也是可以保障的。尤其是,由于电场的畸变和物体的曲率有关,因此当更大尺寸的独立空气泡出现时,气泡中最大的电场也不会更大。由此可见,独立的空气泡在上述区域对绝缘性能的影响是有限的。

但是,当上述区域夹杂了包裹铝丝或铝块的气泡时,距离滚花约1 mm以外的铝丝和铝块表面最大电场强度均上升至3.0×106 V/m。与同一位置尺寸数量级相当的空气泡相比,铝丝周围气隙最大电场强度增加了343%,铝块增加了258%。铝杂质的存在扩大了高场强的分布区域,促使杂质周围气隙达到空气的击穿阈值,存在局部放电隐患。

2.3 磁场分析

GIS从空载开始逐步增加负载,对比分析当负载系数为0.80、0.87和1.0时,即相电流为2 300 A、2 500 A和2 800 A时,不同负载对涡流以及体积损耗的影响。将静电场和磁场耦合计算,得到铝杂质的电磁特征。选取上述讨论中尚未达到空气放电阈值的距离滚花1.105 mm的A点和0.855 mm的B点,分别嵌入铝块和铝丝。其中,设置铝丝的ab段、铝块的a-g-f-e段与环氧树脂黏合,其他则为气隙。当负载系数为0.8即负载电流为2 300 A时,铝杂质及其周围的磁密分布如图6所示,涡流在铝丝和铝块中产生涡流密度和体积损耗如图7图8所示。不同负载对涡流密度和体积损耗的影响如图9所示。

图6可以看出,随着距离中心导体越来越远,绝缘子中的磁密呈衰减分布。由于空气、不同形状铝杂质、环氧树脂和氧化铝都不是铁磁物质,因此磁导率都接近1。在相近的磁导率下,铝杂质和空气周围的磁密分布比较均匀。交变的电流产生交变的磁场,进而在铝杂质中产生涡流。

图7图8可以看出,由于交变磁场的作用,铝丝产生了2.869 8×106 A/m2的涡流和1.354 5×105 W/m3的体积损耗;铝块产生了2.872 0×106 A/m2的涡流和1.356 7×105 W/m3的体积损耗。铝丝和铝块位置相近,产生的涡流密度和体积损耗数值也相近,均明显大于周围的空气和环氧树脂。当线路负荷从2 300 A变成2 800 A,图9中的铝杂质涡流密度和体积损耗密度也随之增加。其中,体积损耗密度增长的速度比涡流密度增长速度更快,当负载系数从0.8上升为1增长了25%时,涡流上升了15.33%,体积密度增长了40.37%。由于杂质靠近中心导体,磁场较GIS金属外壳附近大很多,杂质中的涡流将产生相当可观的温升。

2.4 铝杂质温升

盆式绝缘子正常运行时,中心导体电流产生热负荷并传递,同时铝杂质中的涡流损耗产生热量。将已计算得出的涡流密度和体积损耗密度,耦合固体和流体传热模块进行热量分布计算,得到中心导体电流为2 300 A时铝杂质及其周围空间温度分布如图10所示。

图10可以看出,绝缘子中心导体处温度最高约64 ℃,沿着盆式绝缘子径向方向逐渐降低。环氧树脂和氧化铝的工作温度基本为25 ℃左右,外壳温度为20 ℃,符合DL/T 593-2016高压开关设备正常工作的温度范围。具体地,关注铝杂质A点和B点,铝丝和铝块附近温度分布如图11所示。

图11可以看出,相近位置的铝杂质周围的温度数值接近。铝丝和铝块由于靠近中心导体,因此铝丝周围的温度达到约63.52 ℃,铝块周围的温度达到约63.57 ℃。虽然铝丝和铝块在涡流的影响下产生了更大的能量,但环氧树脂、空气和铝杂质之间也存在热传递。因此,不断的热交换最终使得铝杂质周围的温度整体升高,而铝杂质和周围材料温度相差不大。需要说明的是,铝杂质周围存在空气,且温度高于60 ℃,其表面会逐渐变为氧化铝。但自然氧化的氧化铝层厚度仅为0.5 μm~4.0 μm,铝杂质内部将仍然表现为金属特性。

2.5 铝杂质的受力和变形

包裹着铝杂质的绝缘子基体,在不同的温度作用下产生不同的受力并发生热膨胀。耦合力学场对绝缘子基体和其中的铝杂质进行受力分析,铝杂质受热后发生变形的位移如图12所示。

图12可以看出,绝缘子各材料在温度的影响下均发生了形变,整体膨胀。铝杂质均向右下方进行了位移,图中白色区域即为铝杂质变形后的新位置。其中,铝丝位移了约3.1 μm,铝块位移了约3.4 μm。铝杂质处于新的位置。不论是铝丝还是铝块,变形后的电场强度均比之前更大。由于A、B两点之前均处于放电阈值之下,因此其周围的空气没有达到放电状态。但位移后,曲率较大的铝丝和曲率较小的铝块周围最大电场强度均超过了3×106 V/m时,其周围气泡中的空气均达到了电离条件。当中心导体处于不同负载时,铝杂质温升、位移以及电场变化如图1314所示。

从图1314可以看出综合温升和位移的影响。当负载系数从0.8提升至1时,铝杂质使得放电危险区域向中心导体推进了约4 μm。并且,由于铝丝的曲率更大,电场强度增加得更多,电场强度增量是相近位置铝块的大约3倍。也就是说,随着负载越大,掺入铝杂质引起的危险区域距离中心导体越近;曲率越大,危险程度越高。特别地,盆式绝缘子的变形程度随着距离中心导体长度的增加而增强,如图15所示。负载为2 300 A时,在绝缘子高压区环氧树脂基体的变形达到了70 μm,是中心导体附近的17倍多。因此,若铝杂质附着在绝缘子上表面弯折处附近或是距离中心导体更远,随着负载的增加,其在温升的作用下产生变形和位移将更大,电场强度变化量也将随之增高。

综上所述,不论是曲率更大的铝丝还是曲率较小的铝块,在距离滚花约1 mm之外均有很大的放电概率。温升和变形使得铝杂质周围气隙达到放电阈值的位置与嵌件或滚花的距离更短,使绝缘子发生放电的范围进一步扩大,导致绝缘劣化程度进一步加深。那么,当绝缘子出厂允许存在100 μm以下包裹着铝质杂质的气泡时,几乎在绝缘子各个位置都存在放电危险。但考虑到铝杂质周围气隙尺寸在微米级,高电场强度引起的电位差较小,电子的动能和轰击绝缘材料温度的上升空间有限,绝缘材料的电树枝进一步发展需要较长的时间。

3 结论

为探究GIS盆式绝缘子在浇注过程中伴随铝嵌件掺入绝缘子基体的微米级铝杂质引起的电场畸变特征和放电危险区域边界,本文建立了包含不同形状和曲率的微米级铝杂质盆式绝缘子综合物理场仿真模型,研究了GIS真实工作环境下包裹铝杂质气泡的畸变电场,并分析了不同负载对铝杂质电场和变形的影响。主要结论如下:

(1)当微米级铝杂质掺杂入绝缘子环氧树脂和氧化铝的混合物基体时,相同尺寸下包裹着铝杂质的气泡和独立空气泡相比,前者产生的畸变电场远大于后者。

(2)铝杂质的曲率对其内部涡流和温升的影响不显著,因此在相同负载条件下,铝丝和铝块的涡流和温升大致相同。然而,曲率更大的铝丝变形后产生的电场强度增值更高,且负载越大,这种增幅趋势更加明显。

(3)考虑工程实际环境的影响,在电场、涡流与中心导体传热以及材料热膨胀的共同作用下,铝杂质的曲率越大,绝缘子能够保持原有绝缘性能的范围越小。

除了铝杂质,环氧树脂中还可能含有铁、锌等其他金属杂质。这些金属杂质由于具有与铝相近的电导率和介电常数,因此它们引起放电的概率也相近。本研究的发现不仅适用于铝杂质,也适用于其他金属杂质对绝缘子绝缘性能影响的分析。为了降低这些金属杂质对绝缘子内部电场的干扰,建议在浇注前对嵌件表面进行彻底的清洁或氧化处理,尤其是那些有划痕或经过去毛刺处理的表面,以氧化处理搬运或加工过程中可能产生的金属单质。

参考文献

[1]

赵琳, 邵先军, 王绍安, . GIS盆式绝缘子内部气隙放电检测与诊断[J]. 电力安全技术, 2023, 25(11): 75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008-6226.2023.11.019 .

[2]

ZHAO L, SHAO X J, WANG S A, et al. Detection and Diagnosis of Internal Air Gap Discharge in GIS Basin Insulator[J]. Electr Saf Technol, 2023, 25(11): 75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008-6226.2023.11.019 .

[3]

金虎. 基于多参量的GIS局部放电发展过程研究及严重程度评估[D]. 江苏: 华北电力大学, 2016.

[4]

JIN H. Development Process and Severity Evaluation of GIS Partial Discharge Based on Multi-parameters[D]. Jiangsu: North China Electric Power University, 2016.

[5]

沙伟燕, 罗艳, 马鹏欢, . 不同金属微粒缺陷下GIS盆式绝缘子表面放电与电场特性研究[J]. 绝缘材料, 2023, 56(9): 89-93. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.09.016 .

[6]

SHA W Y, LUO Y, MA P H, et al. Study on Surface Discharge and Electric Field Characteristics of GIS Basin Insulator with Different Metal Particle Defects[J]. Insul Mater, 2023, 56(9): 89-93. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.09.016 .

[7]

LI W, WANG W J, LIN X, et al. Influence of Metallic Particles on Flashover Characteristics of Basin-type Insulator under DC Voltage in GIS/GIL[C]//2019 5th International Conference on Electric Power Equipment-Switching Technology (ICEPE-ST). New York: IEEE, 2019: 737-742. DOI: 10.1109/ICEPE-ST.2019.8928706 .

[8]

张五杰, 熊明华, 李要锋, . 盆式绝缘子表面混入金属异物大小对绝缘性能及射线探伤的影响[J]. 合成材料老化与应用, 2022, 51(3): 71-74.

[9]

ZHANG W J, XIONG M H, LI Y F, et al. Effect of Metal Foreign Body Size on Insulation Performance and Ray-detection of Basin Insulator[J]. Synth Mater Aging Appl, 2022, 51(3): 71-74.

[10]

ZHOU Y H, QIN Y F, Du Q D, et al. Flashover Characteristics of Basin-Type Insulator with Metallic Particles on Its Surface Under Standard Lightning Impulse[C]// 2017 IEEE Electrical Insulation Conference (EIC). New York: IEEE, 2017: 54-27. DOI: 10.1109/EIC.2017.8004719 .

[11]

JI H X, LI C R, PANG Z K, et al. Moving Behaviors and Harmfulness Analysis of Multiple Linear Metal Particles in GIS[J]. IEEE Trans Dielectr Electr Insul, 2016, 23(6): 3355-3363. DOI: 10.1109/TDEI.2016.005881 .

[12]

ZHANG X H, LV Z R, HUANG B, et al. Development Characteristics of Partial Discharge of Basin-type Insulator for GIS under AC Voltage[C]//2021 International Conference on Advanced Electrical Equipment and Reliable Operation (AEERO). New York: IEEE, 2021: 1-4. DOI: 10.1109/AEERO52475.2021.9708247 .

[13]

潘浩, 殷庆铎, 高文胜. 固体绝缘中气隙尺寸对局部放电过程的影响[J]. 高电压技术, 2008, 34(3): 458-461. DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2008.03.027 .

[14]

PAN H, YIN Q D, GAO W S. Influence of Void Dimensions on Partial Discharge in Solid Insulation[J]. High Volt Eng, 2008, 34(3): 458-461. DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2008.03.027 .

[15]

ZHANG S L. Development and Application of SF6 Insulated GIS True Defect Simulation Device[C]//8th Renewable Power Generation Conference (RPG 2019). London: IET, 2019: 1-6. DOI: 10.1049/cp.2019.0264 .

[16]

王进军, 徐晨昱, 杨嘉伦, . 栅场板对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管击穿特性的调控研究[J]. 山西大学学报(自然科学版), 2024, 47(2): 369-374. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023049 .

[17]

WANG J J, XU C Y, YANG J L, et al. Study on the Regulation of Gate-Field Plate on Breakdown Characteristics of AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor[J]. J Shanxi Univ Nat Sci Ed, 2024, 47(2): 369-374. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023049 .

[18]

王进军, 徐晨昱, 杨嘉伦, . 栅场板对AlGaN/GaN HEMT击穿特性的调控[J]. 山西大学学报(自然科学版), 2024, 47(1): 187-193. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023049 .

[19]

WANG J J, XU C Y, YANG J L, et al. Regulation of Gate-field Plate on Breakdown Characteristics of AlGaN/GaN HEMT[J]. J Shanxi Univ Nat Sci Ed, 2024, 47(1): 187-193. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023049 .

[20]

王永强, 胡芳芳, 李长元, . 典型内部缺陷下GIS盆式绝缘子有限元应力分析[J]. 绝缘材料, 2017, 50(1): 78-83. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.01.015 .

[21]

WANG Y Q, HU F F, LI C Y, et al. Finite Element Stress Analysis on GIS Basin-type Insulator with Internal Defect[J]. Insul Mater, 2017, 50(1): 78-83. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.01.015 .

[22]

石文广. 110kV盆式绝缘子气隙缺陷局部放电研究[D]. 厦门: 厦门理工学院, 2016.

[23]

SHI W G. Study on Partial Discharge of Air Gap Defect of 110kV Basin Insulator[D]. Xiamen: Xiamen University of Technology, 2016.

[24]

何柏娜, 孔杰, 宁家兴, . 存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场仿真分析[J]. 绝缘材料, 2019, 52(5): 86-92. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2019.05.017 .

[25]

HE B N, KONG J, NING J X, et al. Electric Field Simulation Analysis of Basin-type Insulator with Bubble Defects[J]. Insul Mater, 2019, 52(5): 86-92. DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2019.05.017 .

[26]

陈鸣鸣. GIS盆式绝缘子气泡缺陷局部放电特性研究[D]. 徐州: 中国矿业大学, 2020.

[27]

CHEN M M. Study on Partial Discharge Characteristics of Bubble Defects in GIS Basin Insulator[D]. Xuzhou: China University of Mining and Technology, 2020.

[28]

JI H X, LI C R, MA G M, et al. Partial Discharge Occurrence Induced by Crack Defect on GIS Insulator Operated at 1 100 kV[J]. IEEE Trans Dielectr Electr Insul, 2016, 23(4): 2250-2257. DOI: 10.1109/TDEI.2016.7556501 .

[29]

GUO J X, ZHANG S, WEI L. Ultrasonic Detection of Partial Discharge on Typical Defects of Basin Insulator in GIS[C]//2019 8th International Conference on Power Science and Engineering (ICPSE). New York: IEEE, 2019: 40-43. DOI: 10.1109/ICPSE49633.2019.9041179 .

[30]

胡芳芳. GIS盆式绝缘子内部缺陷应力和电场仿真及其检测方法研究[D]. 保定: 华北电力大学, 2017.

[31]

HU F F. Research on Simulation of Stress and Electric Field of Internal Defects of GIS Basin Insulator and Its Detection Method[D]. Baoding: North China Electric Power University, 2017.

[32]

彭文, 张丽, 李旭东, . 边部感应加热过程中的轧件热行为与温度均匀性研究[J]. 机械工程学报, 2024, 60(2): 119-131. DOI: 10.3901/JME.2024.02.119 .

[33]

PENG W, ZHANG L, LI X D, et al. Research on Thermal Behavior and Temperature Uniformity of Rolled Parts During Edge Induction Heating[J]. J Mech Eng, 2024, 60(2): 119-131. DOI: 10.3901/JME.2024.02.119 .

[34]

卢改林, 高红斌, 马小霞. 热工基础及流体力学[M]. 2版. 北京: 中国水利水电出版社, 2018.

[35]

LU G L, GAO H B, MA X X. Thermal fundamentals and fluid mechanics[M]. 2nd ed. Beijing: China Water & Power Press, 2018.

[36]

牛群. 基于热网络法的永磁屏蔽电机温升研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2023.

[37]

NIU Q. Research on Temperature Rise of Permanent Magnet Canned Motor Based on Thermal Network Method [D]. Harbin: Harbin University of Science and Technology, 2023.

基金资助

国网山西省电力公司科技项目(52053023000Q)

AI Summary AI Mindmap
PDF (2763KB)

70

访问

0

被引

详细

导航
相关文章

AI思维导图

/