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国家自然科学基金(51277123)

作品数：21 被引量：246H指数：11
相关作者：林莘徐建源李鑫涛王飞鸣陈会利更多>>
相关机构：沈阳工业大学国家电网公司清华大学更多>>
发文基金：国家自然科学基金国家电网公司科技项目辽宁省自然科学基金更多>>
相关领域：电气工程一般工业技术更多>>

文献类型

  • 21篇期刊文章
  • 1篇学位论文

领域

  • 22篇电气工程
  • 7篇一般工业技术

主题

  • 9篇SF6
  • 8篇断路
  • 8篇断路器
  • 7篇混合气体
  • 6篇电场
  • 6篇击穿
  • 5篇介质恢复
  • 5篇介质恢复特性
  • 5篇均匀电场
  • 5篇击穿特性
  • 5篇SF_6断路...
  • 4篇放电
  • 4篇CF
  • 3篇平衡态
  • 3篇极性效应
  • 3篇SF6/N2
  • 2篇电弧
  • 2篇电弧模型
  • 2篇气体放电
  • 2篇流体模型

机构

  • 20篇沈阳工业大学
  • 2篇国家电网公司
  • 2篇清华大学
  • 2篇国网辽宁省电...
  • 1篇中国电力科学...

作者

  • 18篇林莘
  • 13篇徐建源
  • 8篇李鑫涛
  • 6篇王飞鸣
  • 5篇陈会利
  • 4篇苏安
  • 3篇庚振新
  • 2篇王亮
  • 2篇李志兵
  • 2篇刘卫东
  • 1篇冯宇
  • 1篇陈江波
  • 1篇蔡胜伟
  • 1篇张佳
  • 1篇李辉

传媒

  • 8篇高压电器
  • 4篇高电压技术
  • 3篇中国电机工程...
  • 2篇Plasma...
  • 2篇电工电气
  • 1篇中国电力
  • 1篇电工技术学报

年份

  • 2篇2019
  • 1篇2018
  • 1篇2017
  • 12篇2016
  • 2篇2015
  • 3篇2014
  • 1篇2013
共 21 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
环保型SF_6替代介质研究进展被引量：37
2016年
文中针对中压开关、高压开关、气体绝缘金属封闭线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)3种电力设备的环保型介质研究现状及进展情况进行综述,介绍了目前应用较多的SF_6混合气体及具有很大替代潜力的新型环保介质。在此基础上,分析了环保型电力设备研发中面临的问题及未来发展方向。可以看出,使用SF_6混合气体是短期内降低SF_6用量的有效方法,目前已研制出以SF_6/N_2混合气体为替代介质的开关柜、断路器及GIL产品,但其电压等级不高,很难满足大容量、超/特高压电网的要求。从长远角度看氟化气体如CF3I、c-C_4F_8、CnF_2nO等具有很大应用前景,但存在价格昂贵、液化温度高的问题,需要与CO_2、N_2等价格低廉、液化温度低的气体混合使用。然而,针对最佳混合比、气体分子协同作用关系等问题还有待进一步研究。
林莘李鑫涛李璐维
关键词：温室效应绝缘性能灭弧性能电力设备
触头烧损对SF_6断路器介质恢复特性的影响被引量：40
2014年
为研究126 kV SF6断路器在多次切合补偿设备过程中的介质恢复特性,根据电流较小时电离不充分的特点,建立了SF6双温度电弧等离子体模型并将它应用到气流场计算中。根据多次开断过程中静弧触头的实际烧损情况,建立了灭弧室内电场及气流场的数学模型。采用流注理论临界击穿判据计算开关的介质恢复特性曲线并分析触头烧损对其影响。在此基础上,考虑动弧触头对静弧触头的挤压磨损,通过对灭弧室进行3维电场分析,分析了不同烧损情况对电场分布的影响。研究结果表明:触头烧损对临界击穿电压的影响十分明显,当开距为67 mm时,烧损角θ=60°的临界击穿电压与无烧损情况相比降低了180%;随着θ增大,静弧触头表面的电场畸变愈加严重,当烧损角θ=80°时,静弧触头表面某点的电场强度是无烧损情况下的8.91倍。根据以上分析,提出了改善SF6断路器中触头烧损对介质恢复特性影响的方法。
林莘李鑫涛王飞鸣王亮徐建源
关键词：SF6电弧模型触头烧损气流场介质恢复特性SF6
基于SRK状态方程的SF_6/CF_4混合气体物性参数计算被引量：3
2016年
采用混合气体是解决气体开关设备低温运行的有效途径之一。文中基于真实气体模型．建立SRK状态方程的迭代形式，给出了SF6与CF4气体压力值在0．1-1MPa，温度在223-323K范围内压缩因子曲线，分析了温度与压力对压缩因子的影响，给出了不同压力与温度下，SF6与CF4真实气体与理想气体压缩因子的偏离情况，确定混合气体的压缩因子的混合规则，分析了温度与压力对压缩因子的影响，确定混合气体的混合规则。获得了SF6、CF4及混合气体饱和蒸汽压与等密度曲线，得到了混合气体在不同使用条件下的充气与补气方案。为进一步计算混合气体的热力学参数与流动特性提供数据支撑。
钟建英赵晓民李宝增林莘庚振新
关键词：混合气体饱和蒸汽压物性参数
不均匀电场SF_6/CF_4混合气体的光谱实验研究被引量：3
2016年
文中通过对SF6/CF4混合气体在针板电极电场条件下。采用光谱测量法分析SF6气体含量为20％。80％、压强为0．1-0.3MPa及电极间距在4-10mm下的气体击穿等离子体导电通道的发射光谱。利用多谱线斜率法及Stark展宽法计算SF6/CF4混合气体完全击穿的等离子体通道中电子温度、电子数密度等参数，建立等离子体导电通道的电子温度、电子数密度与气体压强、电极间距的关系。研究表明：当电极间距为4mm时，随着混合气体压强的升高等离子体电子温度下降、电子数密度上升，ρSF6为80％时等离子体通道的电子温度由0．1MPa时的3．72×10^4K下降到0．3MPa时的1．99×10^4K．电子数密度由2．61×10^18m^-3增大到5．72×10^17m^-3；0．1MPa下电极间距在4mm时等离子体通道中电子温度随SF6气体含量的升高而上升，电子数密度呈下降趋势；电极间距在4～10mm时，ρSF6为20％时0．1MPa下等离子体通道中电子温度及电子数密度基本不变，电子温度约为2．35×10^4K．电子数密度约为3．22×10^17m^-3。
钟建英赵晓民李宝增单长旺陈会利林莘
关键词：发射光谱电子温度
SF_6/N_2和SF_6/CF_4混合气体放电参数计算分析被引量：11
2016年
为研究SF_6混合气体的放电参数特性,文中通过两项近似求解Boltzmann方程得到温度为300 K,不同混合比下SF_6/N_2、SF_6/CF_4的电子能量分布函数(EEDF)、折合电离系数α/N、折合吸附系数η/N和折合有效电离系数(α-η)/N,与其他文献结果对比,验证了该计算方法与放电参数的有效性。结果表明:SF_6/N_2、SF_6/CF_4两种混合气体都随折合场强E/N增大时,在较低电子能量区域的EEDF减小而在较高电子能量区域的EEDF增大,且SF_6/N_2混合气体在电子能量为3 e V附近存在EEDF的骤降现象,该现象与N_2的碰撞参数截面有关,而SF_6/CF_4混合气体不存在此现象;此外,SF_6/N_2、SF_6/CF_4两种混合气体随着折合场强E/N增大,折合电离系数α/N显著增大、折合吸附系数η/N减小,最终折合有效电离反应系数(α-η)/N也均随之增加。
李璐维林莘徐建源陈会利
高压六氟化硫断路器触头间动态击穿特性试验研究被引量：3
2016年
针对六氟化硫(SF_6)气体在高压电器设备实际形状电极间的击穿特性,搭建126 kV SF_6断路器触头间动态击穿特性试验回路,分别测量断路器在不同电压极性和灭弧室充气压强下分、合闸过程中触头间击穿电压,统计试验击穿点电压值和对应的开距,分别采用幂函数、四次多项式对分、合闸过程触头间击穿点电压值进行拟合,得到不同开距下击穿电压拟合曲线,并给出触头间击穿电压与开距之间的数学表达式。试验结果表明:SF_6断路器分、合闸过程中,当触头间开距达到一定值后,SF-_6气体表现出"反极性"效应;同一开距下,分闸过程(平均速度9.6 m/s)击穿电压小于合闸过程(平均速度4.7 m/s)。
夏亚龙林莘徐建源苏安王飞鸣
关键词：六氟化硫高压断路器击穿电压
高压SF_6断路器冷态介质恢复特性试验研究被引量：21
2016年
研究了SF_6断路器操作过程冷态介质恢复特性,搭建126 k V SF_6断路器介质恢复特性试验回路,测量断路器不同开距下的击穿电压值。分析灭弧室充气压力、合闸速度、触头间电压极性对介质恢复特性和预击穿特性的影响,给出不同试验条件下的分闸介质强度恢复速度和预击穿时间。结果表明:断路器操作过程中相同开距下,合闸击穿电压值要大于分闸过程,断路器灭弧室结构下7mm开距内正、负极性下击穿电压值相差不大,极性效应不明显;开距大于7 mm,正极性击穿电压值大于负极性;合闸速度对合闸预击穿特性影响明显,合闸速度6.6 m/s的最大预击穿时间为1.18 ms,合闸速度4.7m/s的最大预击穿时间为2.21 ms,由此可知,提高合闸速度是控制预击穿时间的有效方法;针对126k V SF_6断路器冷态开断过程,充气压力为0.7和0.5 MPa时,分别在刚分时刻后0.5和1 ms内存在重击穿的可能,因此,针对容性小电流开断过程,应避免在此时间范围内熄弧。
林莘王飞鸣刘卫东夏亚龙徐建源钟建英
关键词：SF6介质恢复特性极性效应
基于FEM-FCT法的均匀电场下SF_6气体击穿特性被引量：26
2014年
研究SF6气体放电过程中微观粒子的动力学特性,可以得到临界击穿场强等衡量气体绝缘能力的宏观参量,这些宏观参量对高压开关设备的设计和研发有重要作用.为此,根据流注理论建立了反映气体放电过程中微观粒子动力学特性的流体动力学模型,将有限单元法与通量校正传输法相结合,求解均匀电场下极间隙为0.5 cm时SF6气体的放电特性,得到了放电过程中带电粒子的动力学行为以及空间电荷对电场的影响.通过循环计算均匀电场中不同电压下SF6气体的放电过程,得到其临界击穿场强.在此基础上,计算不同压强下SF6气体的临界击穿场强,通过与已有的均匀电场中SF6气体临界击穿场强实验值进行对比,验证计算结果的准确性,并分析气体压强对SF6气体击穿特性的影响.计算结果表明：当压强为0.1 MPa时,极间距为0.5 cm的SF6气体在39 kV的外电压下发生击穿,间隙内的电场在6.8 ns时开始发生畸变,此时电子数密度最大值达到2.7＆#215;1017 m-3,随后SF6由绝缘状态发展为导电状态;当气体压强为0.1～0.4 MPa时,SF6的临界击穿场强与气体压强基本呈线性关系.数值计算结果与实验值基本相符,验证了其正确性.
李鑫涛林莘徐建源李志兵
关键词：气体放电SF6SF6
高压SF_6断路器非平衡态等离子体电弧的熄弧特性被引量：31
2014年
SF6高压断路器开断过程是结合电弧特性、压气特性、气流特性、电磁特性、温度特性、介质恢复特性等的多物理动态过程。为避免其熄弧重燃,考虑电弧能量对等离子体内电子温度和重粒子温度的动态作用的情况下,建立了SF6气体电弧等离子体非平衡态双温度电弧数学模型。计算得出了等离子体中各粒子密度随电子和重粒子温度变化曲线,带电粒子密度随温度和压强的变化趋势,以及非平衡态等离子体电导率在不同压强下随温度变化的曲线。通过126 kV断路器负载开断过程压气特性和气流特性计算,得到了熄弧过程中灭弧室内的压强、温度和密度分布。考虑空间电荷对灭弧室内电场分布的影响,计算了气流运动过程中的电场分布,计算了熄弧过程中介质恢复特性分布,分析了电弧等离子体熄灭动态过程中微观参数的变化情况。计算表明:1 600 A燃弧2 ms小电流电弧开断弧后0.2 ms内介质恢复平均速度为175 kV/ms,明显快于电压恢复速度37.7 kV/ms;开断速度对不同燃弧时间下的介质恢复特性有直接的影响,燃弧时间越短越容易发生重燃弧现象;燃弧时间<2 ms时,开断速度为11 m/s的击穿裕度值较大,可以保证弧后不会发生重燃弧现象。
王飞鸣林莘徐建源
关键词：SF6空间电荷介质恢复特性SF6
均匀电场下SF_6气体击穿电压的数值计算及光谱实验研究被引量：22
2016年
根据流注理论建立反映SF_6气体放电过程中微观粒子动力学特性的流体动力学模型,将有限单元法（finite element method,FEM）与通量校正传输法（flux corrected transport,FCT）相结合,通过循环迭代求解气体的放电过程,得到其击穿电压及空间电子数密度分布。为了证明上述方法的正确性,以均匀电场中气体间隙5mm为例进行数值计算,并通过搭建气体放电光谱实验平台,测量其击穿电压以及导电通道内的等离子体谱线信息,采用Stark展宽法及光强比值法对谱线进行分析,得到电子数密度等参量。在此基础上,分析气体压强对击穿电压及等离子体导电通道内电子温度、电子数密度的影响,建立宏观参量与微观参量的对应关系。研究结果表明：当气压为0.1~0.4 MPa时,SF_6的击穿电压与压强基本呈线性关系,计算结果与实验值随气压的变化趋势一致,但存在一定误差,最大误差为15.51%。电子温度随气压的升高而逐渐下降,0.4 MPa时降低到3.68×10~4K。等离子体导电通道形成时,空间电子数密度分布均匀,计算得到的平均值与实测数据均随压强的升高而增大,其最大误差为17.02%。所得的实验数据能够在一定程度上验证计算方法的正确性。
林莘李鑫涛徐建源单长旺
关键词：气体放电击穿电压有限元法
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