复合绝缘材料用连续玄武岩纤维老化特性及机理 被引量：1

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作者 刘云鹏 张铭嘉 +3 位作者 于红 马龙 符小桃 刘贺晨 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3598-3606,共9页

探究连续玄武岩纤维在各类介质环境下的稳定性对于拓展其在复合绝缘材料上的应用至关重要。为此,文中比对了10组不同产地的连续玄武岩纤维与无碱玻璃纤维在酸性环境、碱性环境、富盐环境以及高温富盐环境下的老化特征差异,分析了连续玄... 探究连续玄武岩纤维在各类介质环境下的稳定性对于拓展其在复合绝缘材料上的应用至关重要。为此,文中比对了10组不同产地的连续玄武岩纤维与无碱玻璃纤维在酸性环境、碱性环境、富盐环境以及高温富盐环境下的老化特征差异,分析了连续玄武岩纤维的老化机理,通过灰色关联分析明确了构成玄武岩纤维耐候性的关键成分。结果表明:超过50%的玄武岩纤维样本拥有优于无碱玻璃纤维的耐盐碱环境的能力;碱性环境下,Si、Al、B元素与OH−的反应性造成两类纤维损伤,其中玄纤由于内部高含量的Ca、Mg,更易形成氢氧化物附着于纤维表面,降低了损伤程度;富盐环境下纤维表层的Ca、Na、K等元素扩散至溶液,导致了纤维表层结构疏松,且在介质渗透溶胀的作用下形成缺陷,致使两类纤维强度同步下降,但在老化周期内玄武岩纤维仍呈现出更高的力学特征。综上,玄武岩纤维更适于应用在盐碱重污秽地区的中低压复合绝缘产品或高力学需求的电工材料。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 无碱玻璃纤维 关联分析 老化 性能对比

原文传递

玄武岩纤维纳米改性对增强环氧复合材料绝缘与力学性能的影响

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作者 刘贺晨 于云飞 +5 位作者 张铭嘉 于红 李乐 刘云鹏 杨红军 田正波 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期29-36,共8页

使用纳米氧化铝对玄武岩纤维进行表面改性,采用层压法制造改性玄武岩纤维/环氧树脂复合材料(BFRP),并研究纳米Al_(2)O_(3)含量对改性复合材料绝缘与力学性能的影响。结果表明:质量分数为1.0%的纳米Al_(2)O_(3)改性的玄武岩纤维复合材料(... 使用纳米氧化铝对玄武岩纤维进行表面改性,采用层压法制造改性玄武岩纤维/环氧树脂复合材料(BFRP),并研究纳米Al_(2)O_(3)含量对改性复合材料绝缘与力学性能的影响。结果表明:质量分数为1.0%的纳米Al_(2)O_(3)改性的玄武岩纤维复合材料(1.0K-BFRP)界面改性效果最佳。与未改性的复合材料相比,1.0K-BFRP的介质损耗因数降低了38.13%,沿面闪络电压提高了42.96%,击穿电压提高了33.96%,表现出更加优越的绝缘性能;拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度分别提高了26.46%、48.19%、66.06%,玻璃化转变温度提高了4.49℃。 展开更多

关键词 纳米氧化铝 玄武岩纤维 界面改性 复合材料

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可回收玄武岩纤维增强复合材料的制备及性能

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作者 刘贺晨 魏利伟 +2 位作者 张铭嘉 孙章林 刘云鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期5087-5097,共11页

传统纤维增强复合材料的基体树脂固化后形成的交联网络难溶解、难熔融,导致退役后的纤维增强复合材料难以处理。为此以1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯为催化剂合成了基于酯交换的类玻璃化环氧树脂(vitrimers),制备了可回收玄武岩纤维... 传统纤维增强复合材料的基体树脂固化后形成的交联网络难溶解、难熔融,导致退役后的纤维增强复合材料难以处理。为此以1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯为催化剂合成了基于酯交换的类玻璃化环氧树脂(vitrimers),制备了可回收玄武岩纤维增强复合材料(vitrimers-based basalt fiber-reinforced polymer,VBFRP),对比了传统树脂基复合材料(epoxy-based basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)和VBFRP的机械性能、电气性能和热性能,并利用乙二醇溶液实现了玄武岩纤维的高效回收。结果表明:VBFRP具有不逊色于BFRP的力学性能,且表现出更高的断裂伸长率。催化剂含量的增加使得VBFRP拥有更强的力学性能,但是过量的催化剂会导致VBFRP的界面结合强度下降;与BFRP相比,所有VBFRP的电气性能均有所下降。且VBFRP的电气性能受催化剂含量的影响,适当的催化剂含量能够提高VBFRP的电气性能。VBFRP-2的电气性能下降程度较低,其击穿强度、泄漏电流和介质损耗因数分别为29.29 kV/mm、29.88μA和1.66%;VBFRP具有更高的玻璃化温度,但是其初始分解温度随着催化剂含量的增加而降低,热稳定性下降;经过28 d热老化后,VBFRP-2的泄漏电流和介质损耗因数分别增加了83.94%和48.19%,耐热老化程度低于BFRP;回收后的玄武岩纤维表面整洁,几乎无树脂残留,且化学结构并未改变,其单丝拉断强度保留率达到90.85%。 展开更多

关键词 复合材料 电工装备 类玻璃化高分子 环氧树脂 可回收 玄武岩纤维

原文传递

用于光伏板静电除尘的单壁碳纳米管透明导电薄膜老化性能研究

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作者 刘云鹏 李浩义 +3 位作者 李乐 尹晓萱 吴欣玥 周松松 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期864-877,共14页

该文基于光伏板静电除尘的应用需求,制备得到一种单壁碳纳米管透明导电薄膜。首先搭建人工加速光老化、盐雾老化、高温老化、高低温老化实验平台,开展单壁碳纳米管透明导电薄膜的老化实验,并进行薄膜的耐老化性能分析。然后搭建光伏板... 该文基于光伏板静电除尘的应用需求,制备得到一种单壁碳纳米管透明导电薄膜。首先搭建人工加速光老化、盐雾老化、高温老化、高低温老化实验平台,开展单壁碳纳米管透明导电薄膜的老化实验,并进行薄膜的耐老化性能分析。然后搭建光伏板静电除尘实验平台,对该薄膜在静电除尘中的应用效果进行评价。实验结果表明,高温老化和高低温老化对单壁碳纳米管透明导电薄膜结构形貌和光电性能的影响较小,而经过2 000 h光老化和盐雾老化后,薄膜方阻分别上升至未老化时的14.6倍和28.7倍。盐雾老化造成部分导电薄膜从基底上脱落,使得静电除尘率由未老化时的98.35%下降至81.76%,而其他三种类型的老化不会对静电除尘效果造成明显影响。最后采用整合自回归移动平均模型预测单壁碳纳米管透明导电薄膜的品质因数和应用寿命。研究结果对单壁碳纳米管透明导电薄膜在以光伏玻璃外表面为代表的室外应用场景下的有效使用和寿命评估具有重要意义。 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 透明导电薄膜 人工加速老化 静电除尘

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蒙脱土改性聚脲复合电杆防护层耐盐雾性研究

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作者 刘贺晨 肖斯瑶 +2 位作者 张铭嘉 吴鹏 韦斯贶 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期62-72,共11页

对复合电杆的聚脲防护涂层作耐盐碱性改性能够提高复合电杆在盐碱重污秽地区的运行可靠性。本文利用硅烷偶联剂KH550对蒙脱土进行表面处理,分析不同含量蒙脱土改性聚脲树脂对于电杆复合材料的盐雾防护效果。结果表明:盐雾老化28 d后,质... 对复合电杆的聚脲防护涂层作耐盐碱性改性能够提高复合电杆在盐碱重污秽地区的运行可靠性。本文利用硅烷偶联剂KH550对蒙脱土进行表面处理,分析不同含量蒙脱土改性聚脲树脂对于电杆复合材料的盐雾防护效果。结果表明:盐雾老化28 d后,质量分数为1.5%的蒙脱土改性聚脲树脂(样品PFRP-4)性能稳定性较好,其弯曲性能和拉伸性能分别降低了12.77%和25.70%,电气强度和闪络电场强度的保持率分别达到了77.60%和83.83%。盐雾老化后,样品PFRP-4表面破坏程度较小,热失重较低,残留率为67.15%。蒙脱土能有效填充聚脲树脂中的自由体积和裂缝,吸附水分子及腐蚀离子,降低涂层整体的吸水率,样品PFRP-4防护涂层可有效提高复合材料的憎水性和热稳定性,且具有良好的粘接性能,可为复合电杆在高盐雾、高湿度等恶劣环境下的运行提供有力保障。 展开更多

关键词 复合电杆 聚脲涂层 盐雾老化 蒙脱土改性

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不同分子量聚醚胺共混对环氧复合泡沫绝缘材料热性能及电气性能的影响分析 被引量：3

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作者 刘贺晨 董鹏 +3 位作者 周松松 刘云鹏 魏利伟 李乐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期2589-2601,共13页

环氧基复合泡沫(SF)具有轻质高绝缘的特点,电气和理化性能优异,作为芯体绝缘材料具有良好的应用前景。该文使用聚醚胺作为SF材料树脂基体的固化剂,研究不同分子量的聚醚胺共混对SF材料固化反应机理、热学性能、力学性能及电气性能的影... 环氧基复合泡沫(SF)具有轻质高绝缘的特点,电气和理化性能优异,作为芯体绝缘材料具有良好的应用前景。该文使用聚醚胺作为SF材料树脂基体的固化剂,研究不同分子量的聚醚胺共混对SF材料固化反应机理、热学性能、力学性能及电气性能的影响。研究结果显示,随着高分子量的聚醚胺(D-2000)添加量的逐渐增加,固化时的内部温度出现明显下降,固化反应的放热量逐渐减少。但是当D-2000添加量在30%~40%时材料的拉伸强度、断裂伸长率以及材料的电气性能均有不同程度的下降。结果表明,不同分子量的聚醚胺共混的SF体系可明显减轻热集中带来的烧芯现象,其中D-2000含量为20%时的SF材料综合性能优异,这为解决SF材料工艺生产问题和应用领域的扩展提供了新的思路。 展开更多

关键词 复合泡沫 聚醚胺 环氧树脂 有机微球 热性能

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PBO纤维增强复合泡沫绝缘材料的制备及性能研究

7

作者 刘云鹏 麻云帆 +5 位作者 刘贺晨 张铭嘉 周松松 李乐 田正波 苏铮 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第9期43-48,共6页

为了提高支柱复合绝缘子芯体用复合泡沫材料的强度,使用聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维增强复合泡沫材料,通过研究不同含量PBO纤维对复合泡沫材料热学、力学和绝缘性能的影响,确定适合于内绝缘应用的纤维含量。结果表明:PBO纤维的加入赋... 为了提高支柱复合绝缘子芯体用复合泡沫材料的强度,使用聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维增强复合泡沫材料,通过研究不同含量PBO纤维对复合泡沫材料热学、力学和绝缘性能的影响,确定适合于内绝缘应用的纤维含量。结果表明:PBO纤维的加入赋予了复合泡沫材料抵抗冲击破坏的能力,当PBO纤维质量分数为0.4%时,复合泡沫材料落锤冲击试验吸收的能量达到最高;PBO纤维的加入能够降低材料的热膨胀率,提升热稳定性,降低潜在的热应力风险,且对复合泡沫材料的内绝缘性能影响不大。 展开更多

关键词 复合泡沫 PBO纤维 环氧树脂 热性能 力学性能

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基于复系数滤波器的重力储能机侧控制优化

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作者 姚远凡 朱新凯 +1 位作者 宋长昊 李建文 《电力电子技术》 2025年第2期13-17,共5页

为加速重力储能技术大规模接入新型电力系统,针对储能用永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制进行研究。其中经常采用滑模观测器(SMO)法,但因开关函数不连续,容易造成估计反电动势谐波含量大,经低通滤波器(LPF)后原信号衰减且出现相位延... 为加速重力储能技术大规模接入新型电力系统,针对储能用永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制进行研究。其中经常采用滑模观测器(SMO)法,但因开关函数不连续,容易造成估计反电动势谐波含量大,经低通滤波器(LPF)后原信号衰减且出现相位延迟,导致估算精度低,进而造成系统充放电不稳定。本文设计了一种复系数滤波器,在得到估计反电动势后进行滤波,将高频干扰信号滤除的同时保真信号,且不引入相位延迟。通过仿真与实验对比,复系数滤波器能显著改善反电势波形,提高转子位置估算精度,电机转速波动小于1%,储能系统高效稳定运行。该复系数滤波器待调参数少,便于移植,可封装成独立模块应用于各类控制算法,易于工程实践,具有推广意义。 展开更多

关键词 永磁同步电机 重力储能 复系数滤波器 模块

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低频电压下含纤维素颗粒变压器油绝缘特性及影响因素 被引量：7

9

作者 刘云鹏 赵家莹 +2 位作者 刘贺晨 赵涛 尹子澳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1198-1207,共10页

低频变压器是低频输电系统中的关键设备,低频电压下的绝缘特性对其设计及运行具有重要意义。该文为了研究低频电压下含纤维素颗粒的变压器油的绝缘特性,分别研究20、30、40、50 Hz四种频率交流电压下不同纤维素颗粒度(低、中、高)水平... 低频变压器是低频输电系统中的关键设备,低频电压下的绝缘特性对其设计及运行具有重要意义。该文为了研究低频电压下含纤维素颗粒的变压器油的绝缘特性,分别研究20、30、40、50 Hz四种频率交流电压下不同纤维素颗粒度(低、中、高)水平的变压器油击穿特性。同时,通过仿真及试验分析不同频率下变压器油中纤维素颗粒运动及积聚过程。研究结果表明,交流电压频率对变压器油中纤维素颗粒的成桥特性及击穿电压具有显著影响。随着频率的降低,纤维素颗粒向电极移动速度变慢并难以黏附在电极表面,减缓了纤维素颗粒在电极表面的积聚过程及杂质小桥的形成速度。相同频率交流电压下,变压器油击穿电压均随颗粒物浓度的升高而降低;相同纤维素颗粒浓度下,变压器油击穿电压随着频率的降低而增大。研究结果为低频变压器的设计及运行维护提供了基础数据支撑。 展开更多

关键词 变压器油 交流电压 低频输电 纤维素颗粒 运动

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基于开口变压器法的交流电机定子非激励相绕组匝间短路检测研究 被引量：4

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作者 张龙 武玉才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期54-63,共10页

为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点... 为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点所在槽,分析故障前后开口变压器绕组感应电动势的变化。首先阐述开口变压器检测定子非激励相的工作原理,分析正常和故障状态下通过开口变压器铁心漏磁通的表达式,进一步得到开口变压器绕组感应电动势表达式,获取故障变化规律。随后建立交流电机电磁仿真模型,进行仿真分析,最后用一台定子样机进行实验验证。结果表明:故障状态下,随着故障程度的加深,故障点所在槽的开口变压器感应电动势随之减小,证明了开口变压器可以作为离线检测交流电机定子非激励相绕组匝间短路故障的有效手段。 展开更多

关键词 交流电机 定子绕组 匝间短路 开口变压器法 感应电压 故障诊断

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轻质高绝缘复合芯体制备及其在66 kV复合横担中的应用

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作者 张重远 苏铮 +7 位作者 李乐 高烽晟 李浩义 尹晓萱 刘贺晨 刘云鹏 周松松 唐力 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期56-64,共9页

随着“双碳”战略的逐步落实,新型复合材料横担正逐步代替铁制横担,在电力线路中的应用日益广泛。文中制备得到密度为1.1 g/cm^(3)的66 kV轻质高绝缘复合绝缘横担,并对其进行吸水率、染料渗透、水扩散泄漏电流、击穿强度、热诱导、机械... 随着“双碳”战略的逐步落实,新型复合材料横担正逐步代替铁制横担,在电力线路中的应用日益广泛。文中制备得到密度为1.1 g/cm^(3)的66 kV轻质高绝缘复合绝缘横担,并对其进行吸水率、染料渗透、水扩散泄漏电流、击穿强度、热诱导、机械及电气试验。试验结果表明:填充芯体材料样品的质量吸水率为0.141%,水扩散泄漏电流小于103.3μA,交流击穿强度大于71 kV/cm,各项性能指标均达到DL/T 1580—2016棒形复合绝缘子用芯棒技术规范对于理化性能、电气性能及机械性能的标准要求,样品及横担整体无明显缺陷,横担耐老化性较好。同时,轻质高绝缘复合绝缘横担微观界面结合良好,绝缘性能优于传统实心横担,满足新型电力系统清洁低碳、安全可靠的应用需求。 展开更多

关键词 轻质高绝缘材料 复合绝缘横担 绝缘芯体 电气性能

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“电机学”实践教学体系改革思路与实践

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作者 李建文 梁海峰 +1 位作者 纪璇 朱新凯 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第8期194-197,230,共5页

结合“电机学”在电气工程的重要地位及其工程应用性强的课程特点,以提升学生创新素养为目标,提出了该课程的实践教学体系改革思路;探索从基础实验知行互促、综合实验融会贯通到拓展延伸项目学以致用,递进式实践教学路径;通过知识内化... 结合“电机学”在电气工程的重要地位及其工程应用性强的课程特点,以提升学生创新素养为目标,提出了该课程的实践教学体系改革思路;探索从基础实验知行互促、综合实验融会贯通到拓展延伸项目学以致用,递进式实践教学路径;通过知识内化、迁移、重构、创新应用的“理论+基础实践—综合+课程交叉—拓展+多项目引导”实践环节,培养了学生的主动创造力,提高了学生解决实际复杂电气工程问题的能力。 展开更多

关键词 创新素养 电机学 实践教学 体系化

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马来海松基环氧树脂的制备与性能研究

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作者 刘贺晨 葛琦 +4 位作者 吴璇 孙章林 黎馨阳 周松松 刘云鹏 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第5期34-41,共8页

在“双碳”发展战略目标的背景下,为探索绿色环保型生物基环氧树脂在电工设备上的应用前景,本文以可再生资源松香为原料,制备了一种生物基树脂——马来海松基环氧树脂(MPAER)。以甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)为固化剂,对MPAER/MHHPA体... 在“双碳”发展战略目标的背景下,为探索绿色环保型生物基环氧树脂在电工设备上的应用前景,本文以可再生资源松香为原料,制备了一种生物基树脂——马来海松基环氧树脂(MPAER)。以甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)为固化剂,对MPAER/MHHPA体系的固化特性、热性能、力学性能和电气性能进行了系统研究,并和商用双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)组成的DGEBA/MHHPA体系进行对比。结果表明:MPAER/MHHPA和DGEBA/MHHPA体系的固化反应活性相当,MPAER/MHHPA体系的玻璃化转变温度为112.8℃,其力学性能和电气性能均稍弱于DGEBA/MHHPA体系,其中MPAER/MHHPA体系的电气强度比DGEBA/MHHPA体系低9.4%。但MPAER/MHHPA体系的综合性能仍较好,可以通过对MPAER进行结构优化或者与其他类型的环氧树脂共混来进一步提高其性能。 展开更多

关键词 松香基环氧树脂 环保 电工设备 双酚A环氧树脂

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非晶合金-硅钢混合铁心三相鼠笼式异步电机的能效分析

14

作者 武玉才 武胜取 +1 位作者 纪璇 刘建民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期11-21,共11页

首先测试了非晶合金与硅钢铁心的磁化和损耗性能,将测取参数应用于YKK3552-4型笼型200 kW三相异步电动机的二维电磁有限元仿真,分析了电机在两种不同铁心材料组合下的能效特性:一是定子采用非晶合金铁心,转子采用硅钢铁心;二是定子和转... 首先测试了非晶合金与硅钢铁心的磁化和损耗性能,将测取参数应用于YKK3552-4型笼型200 kW三相异步电动机的二维电磁有限元仿真,分析了电机在两种不同铁心材料组合下的能效特性:一是定子采用非晶合金铁心,转子采用硅钢铁心;二是定子和转子均采用硅钢铁心。结果表明异步电动机满载时组合铁心电机铁耗最小,但磁饱和问题突出,额定电压下组合铁心电机的空载电流可达额定电流的1.1倍,绕组铜耗最大。随后对运行电压降低时的混合铁心电机损耗情况进行仿真,当降压4%时电机能效特性达到最优。最后在3 kW样机上进行了能效测试,验证了降压运行的效果。为易饱和非晶材料在交流电机中应用奠定了理论基础,通过降低运行电压实现非晶定子铁心电机低耗、高效是一条可行技术路径。 展开更多

关键词 非晶合金 三相鼠笼式异步电机 能效特性 磁饱和 降压

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负荷不对称工况发电机定子电磁力与振动特性

15

作者 张广翔 武玉才 +2 位作者 张志猛 陈聪 胡磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期10-20,共11页

为了研究电力系统中负荷不对称引起的发电机磁场畸变和振动加剧问题,针对三相不对称电流产生的负序电流,首先利用对称分量法推导出各序电枢磁动势,同时考虑励磁电流直流分量和偶倍频交流分量产生的磁动势,利用麦克斯韦应力张量法推导径... 为了研究电力系统中负荷不对称引起的发电机磁场畸变和振动加剧问题,针对三相不对称电流产生的负序电流,首先利用对称分量法推导出各序电枢磁动势,同时考虑励磁电流直流分量和偶倍频交流分量产生的磁动势,利用麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力密度表达式,通过二维傅里叶分解得到电磁力密度谐波,获取电磁力密度的时间和空间谐波特征。以一台QFSN-300-2型汽轮发电机为例,仿真验证了负荷不对称工况发电机电磁力特征谐波的存在,分析得出其中两类幅值极大的新电磁力谐波为该故障下振动加剧的原因,评估了谐波对定子铁心振动和振型的影响,得出定子四倍频和六倍频振动增大的结论,对长期工作在负荷不对称状态下发电机组的气隙电磁力理论研究和振动减缓有指导意义。 展开更多

关键词 同步发电机 负荷不对称 负序电流 对称分量法 二维傅里叶分解 电磁力谐波

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基于开口变压器法的交流电机定子铁心短路故障检测 被引量：4

16

作者 武玉才 张龙 +3 位作者 白雨卉 马明晗 赵海森 许国瑞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期21-30,共10页

为了简便、可靠地检测和定位交流电机定子铁心叠片的片间短路故障,缩短机组维修和停运时间,提出利用开口变压器法检测交流电机定子铁心故障的方法。首先推导定子铁心正常和叠片片间短路故障情况下开口变压器铁心的磁通特征,进一步得到... 为了简便、可靠地检测和定位交流电机定子铁心叠片的片间短路故障,缩短机组维修和停运时间,提出利用开口变压器法检测交流电机定子铁心故障的方法。首先推导定子铁心正常和叠片片间短路故障情况下开口变压器铁心的磁通特征,进一步得到开口变压器感应电压的表达式,预测了片间短路故障的感应电压特征。然后以一台QFSN-300-2型汽轮发电机定子作为研究对象,通过二维有限元电磁模型进行仿真验证,进一步在一台小型异步电机定子铁心上进行实验验证。仿真和实验结果表明:在定子铁心正常情况下,开口变压器线圈在定子铁心各槽的感应电压都很小;当定子铁心某槽发生片间短路时,开口变压器线圈在该槽的感应电压随之升高,并且感应电压的幅值随着故障位置和故障程度不同而有所差异,证明了开口变压器法可用于检测交流电机定子铁心叠片片间短路故障。 展开更多

关键词 开口变压器法 交流电机 定子铁心 片间短路 感应电压 故障诊断

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期望电动势法检测调相运行同步电机转子绕组匝间短路故障的适用性研究 被引量：4

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作者 张博 武玉才 +1 位作者 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期65-72,共8页

转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步... 转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步预测了该方法在调相运行机组应用的优势。以QFSN-300-2-20B型汽轮电机为例进行仿真,建模阶段考虑了机组与系统的联络阻抗,在不同匝间短路状态获取了调相运行机组的定子电流和机端电压,得出空载电动势与励磁电流之间的函数关系,证明了期望电动势法在诊断调相运行同步电机的转子绕组匝间短路故障的独特优势。 展开更多

关键词 同步电机 转子绕组匝间短路 调相运行 空载电动势 励磁电流 诊断

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抽水蓄能机组多工况下转子匝间短路故障检测效果分析 被引量：6

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作者 范轩杰 武玉才 卢伟甫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期23-33,共11页

转子绕组匝间短路故障在抽水蓄能机组内部形成了不平衡磁拉力,可导致机组剧烈振动,对该故障进行精准、实时检测十分必要。针对抽水蓄能机组运行工况多变的特点,利用在机组定子铁心上安装的U型检测线圈检测转子绕组匝间短路故障,以某水... 转子绕组匝间短路故障在抽水蓄能机组内部形成了不平衡磁拉力,可导致机组剧烈振动,对该故障进行精准、实时检测十分必要。针对抽水蓄能机组运行工况多变的特点,利用在机组定子铁心上安装的U型检测线圈检测转子绕组匝间短路故障,以某水电站一台322 MW抽水蓄能机组为例,通过有限元软件仿真了机组空载工况、额定负载、发电调相、电动机负载和电动调相等典型工况,模拟了不同程度的转子绕组匝间短路故障,结果表明,故障后检测线圈感应电动势中均出现了分数次谐波,且其幅值随着故障程度的加重而增大,证明了U型检测线圈在抽水蓄能机组多工况下均可以有效反映转子绕组匝间短路故障,因此,U型检测线圈法适用于抽水蓄能机组的转子匝间短路故障在线诊断。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 转子绕组匝间短路 U型检测线圈 感应电压 谐波特征

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水轮发电机机电故障的轴电压特征分析及诊断 被引量：3

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作者 李剑立 武玉才 卢伟甫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期10-18,共9页

水轮发电机的转子偏心故障及绕组匝间短路故障会引起主磁场的不对称分布和畸变,进而在转轴两端感应轴电压。针对故障不易被监测且会造成经济损失的问题,采用气隙磁导法分析水轮发电机主磁场,推导得出转子静偏心故障及绕组匝间短路故障... 水轮发电机的转子偏心故障及绕组匝间短路故障会引起主磁场的不对称分布和畸变,进而在转轴两端感应轴电压。针对故障不易被监测且会造成经济损失的问题,采用气隙磁导法分析水轮发电机主磁场,推导得出转子静偏心故障及绕组匝间短路故障时交链转轴的畸变磁通和轴电压特征频率。随后以一台334 MVA水轮发电机为研究对象,通过有限元电磁暂态仿真模拟了机组的正常状态、偏心状态及匝间短路状态,得到轴电压波形,轴电压特征频率与预测频率一致,其中静偏心所引发的轴电压特征频率为奇数次谐波,机组在偏心状态下发生绕组匝间短路时,特征频率为分数次或偶数次谐波。证明了轴电压可作为水轮发电机机电故障判别的信号,为水轮发电机机电故障判别提供了新途径。 展开更多

关键词 水轮发电机 偏心 匝间短路 畸变磁场 轴电压

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轻质高绝缘芯体复合横担的性能研究

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作者 姜海 刘明慧 +7 位作者 于鑫 吴雄 李浩义 董鹏 刘晓宇 杨帆 王德智 李林 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第9期33-37,共5页

轻质高绝缘复合横担具有质轻、绝缘可靠性高等优良特性,近年来在电力线路中的应用日益广泛。本研究制备得到轻质高绝缘泡沫芯体复合横担,并对横担进行吸水率、染料渗透性、水扩散泄漏电流、电气强度、热诱导、振动老化试验。结果表明:... 轻质高绝缘复合横担具有质轻、绝缘可靠性高等优良特性,近年来在电力线路中的应用日益广泛。本研究制备得到轻质高绝缘泡沫芯体复合横担,并对横担进行吸水率、染料渗透性、水扩散泄漏电流、电气强度、热诱导、振动老化试验。结果表明:轻质高绝缘泡沫芯体复合横担的体积吸水率为0.036%,水扩散泄漏电流小于75μA,交流电气强度大于71 kV/cm,耐振动老化性能较好,综合性能优于传统实心芯体材料横担,可满足实际工程应用需要。 展开更多

关键词 轻质高绝缘材料 复合横担 绝缘性能 振动老化

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