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电力设备绝缘可靠性基础问题研究
来源:电力设备电气绝缘国家重点实验室   作者:管理员   人气:7702  发布时间:2010/3/1
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负责人和研究队伍:吴锴、成永红、曹晓珑、彭宗仁、徐阳、孟永鹏、王霞、申巍(博士生)、曹雯(博士生)、陈曦(博士生)

拟解决的关键科学问题:

1)电荷在击穿场强附近的临界行为及其随材料老化和高分子聚集形态的变化;

2)温度梯度和电场协同作用下的空间电荷特性,及其对直流绝缘可靠性的影响;

3)绝缘诊断的可靠性和经济实用性的评估方法。

主要研究内容:

本项目针对设备制造和运行维护的可靠性问题,开展基础性的研究工作。主要包括以下几个方面:

1)绝缘材料老化与破坏的逾渗机理研究

进一步验证现有的逾渗击穿模型,探讨该模型所揭示的绝缘寿命与材料介观形态的关系,并利用该模型研究材料破坏和寿命的统计规律,为绝缘可靠性分析提供理论支撑。

2)绝缘结构的可靠性设计

电力设备的可靠性设计的关键在于对影响设备寿命的各个因素进行仔细的分析。本项目将针对直流下的绝缘可靠性问题进行研究,针对特高压直流套管,建立其绝缘可靠性的设计方法。同时,研究温度梯度和电场协同作用下,绝缘材料内部空间电荷特性,进一步研究纳米改性对空间电荷的影响。

3)绝缘诊断的可靠性研究

利用统计分析和生命周期评价等方法,建立绝缘诊断可靠性和经济实用性的评价手段,寻找最优诊断策略。

研究目标:

1)为现有击穿与老化的逾渗模型提供实验支撑,形成独特的理论体系;

2)建立直流绝缘结构的可靠性评估方法,为直流绝缘材料的开发提供手段;

3)建立绝缘诊断的有效性评价体系。

4)发表高水平论文5-10篇,培博士生3-5人,硕士生5-10人。

研究方案:

1)绝缘材料老化与破坏的逾渗机理研究

1) 在现有逾渗模型基础之上,拟进一步通过试验研究电荷在击穿场强附近的临界行为,以验证原理论模型;

2) 研究电荷的临界行为特性随试样老化的演变规律,分析其与材料内部结构形态变化的关系;

3) 研究材料破坏和寿命的统计规律,为绝缘可靠性分析提供理论支撑。

 

2)绝缘结构的可靠性设计

1)建立适于评价直流绝缘的加速老化试验方法及试验平台,以直流干式套管材料为例,研究其在直流、交流、极性反转和雷电脉冲下的寿命统计规律;

2)研究温度梯度和电场协同作用下,绝缘材料内部空间电荷特性。进一步研究纳米改性对空间电荷的影响;

3)结合空间电荷测量结果,考虑材料的电阻温度系数、研究直流绝缘的电场解析方法;

4)直流绝缘结构的可靠性整体设计。

3)绝缘诊断的可靠性研究

1)建立加速老化平台,评价表证材料老化的诊断参数的统计分布;

2)研究多参数诊断的可靠性评价方法;

3)结合经济成本分析,研究最优诊断策略;

4)设计设备资产管理的软件,积累实际数据、评估最优维护和诊断策略。

 
 
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