温度梯度下直流套管绝缘子表面电荷积聚特性与电场调控

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51807045
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0705.高电压与放电
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Charge accumulation on the surface of insulator is an important reason for surface discharge which may cause electrical failue to DC bushings. The temperature gradient formed by the current heating of DC bushing internal conductor, can affect not only the properties of the surface charge accumulation, but also the electric field variation. But the mechanism is still unclear. Therefore, the researches on DC bushing insulator are to be carried out as follows: 1) to investigate temperature and electric field affecting the nonlinear conductance characteristics of epoxy resins through measuring and analyzing a variety of dielectric properties; 2) to establish the system of surface potential measurement under temperature gradient condition, to measure and simulate the surface potential distributions of insulators under a variety of conditions, and to reveal the influence mechanism of temperature gradient to the surface charge accumulation and electric field distortion; 3) to develop the electric field model of gas/solid insulation system, to simulate the eletro-thermal coupling fields based on multi-objective optimization, and to propose a method to optimize the insulation structure and to improve the electric field distribution on the basis of the properties of surface charge accumulation and electric field variation under temperature gradient condition. This study may provide a design and theoretical basis for China domestic UHVDC SF6 gas-insulatedwallbushing. It may have important engineering application value for improving the reliability of bushings.
绝缘子表面电荷积聚是引发闪络事故,造成直流套管电气故障的重要原因。套管中心导杆在运行时载流发热所形成的温度梯度,会影响绝缘子表面电荷积聚特性和电场变化规律,其作用机理尚不明确。因此,本项目以直流套管绝缘子为研究对象,开展如下科学问题研究:1)通过多种介电性能的测量和分析,研究温度、场强对环氧复合材料非线性电导特性的影响机制;2)搭建温度梯度下表面电位测量系统,开展不同条件下绝缘子表面电位分布的测量和仿真,揭示温度梯度对表面电荷积聚方式和电场畸变的影响机理;3)建立气/固绝缘系统电场模型,结合温度梯度下表面电荷的积聚特性和电场变化规律,开展基于多目标优化的电热耦合场数值仿真,提出优化绝缘结构、改善电场分布的方法。本研究可为我国特高压直流SF6气体绝缘穿墙套管提供设计和理论依据,对提高套管运行可靠性具有重要的工程应用价值。

结项摘要

特高压直流SF6 气体绝缘穿墙套管支撑绝缘子表面所存在的电荷积聚现象,是畸变电场分布,引发闪络事故,造成套管电气故障的重要原因。套管中心导杆在运行时载流发热所形成的的温度梯度,会对绝缘子表面电荷积聚方式和电场变化规律产生较大影响,但目前相关研究仅限于少量仿真分析,缺乏实验观测以及系统性的研究。本项目通过对环氧复合材料的宽频介电谱数据和不同温度、电场条件下的极化/去极化电流等进行拟合分析,实现了对环氧复合材料内部不同介电驰豫过程的辨别和分解,获得了不同温度下环氧复合材料的电流密度-场强(J-E)关系曲线,综合考虑了导电聚合物复合材料以及经典电介质的相关电导理论,揭示了温度、场强对环氧复合材料非线性电导特性的影响机理。开展了支撑绝缘子试样表面在不同温度、温度梯度,不同电压幅值,不同极性以及不同作用时间等条件下的电位分布测量,分析了电荷来源、电荷极性、电荷积聚量、气体侧电流密度、电场分布、场强畸变因子等参数随温度、温度梯度等因素的变化规律,揭示了温度梯度对环氧支撑绝缘子表面电荷积聚方式与电场畸变的影响机理。研究成果为我国特高压直流SF6气体绝缘穿墙套管提供设计和理论依据,对提高套管运行可靠性具有重要的工程应用价值。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Research on the dynamic characteristics of electric field distribution of the ±1100 kV UHV converter transformer valve-side bushing using weakly ionized gas conductance model
基于弱电离气体电导模型的±1100 kV特高压换流变压器阀侧套管电场分布动态特性研究
  • DOI:
    10.1049/hve2.12058
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    High Voltage
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Qingyu Wang;Peng Liu;Huidong Tian;Gengsheng Xie;Zongren Peng;Xi Yang
  • 通讯作者:
    Xi Yang
Electro‐Thermal Coupling Field Simulation of Converter Transformer Valve Side Bushings
换流变压器阀侧套管的电热耦合场仿真
  • DOI:
    10.1002/tee.23291
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Ieej Transactions on Electrical and Electronic Engineering
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    Zongren Peng;Qingyu Wang;Huidong Tian;Gengsheng Xie;Xi Yang
  • 通讯作者:
    Xi Yang
Impact of Temperature on the Transient DC Field Distribution of ±1100 kV UHVDC Wall Bushing
温度对±1100 kV UHVDC穿墙套管瞬态直流场分布的影响
  • DOI:
    10.1109/tpwrd.2020.3009121
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Power Delivery
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Qingyu Wang;Gengsheng Xie;Huidong Tian;Zongren Peng;Xi Yang
  • 通讯作者:
    Xi Yang

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其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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