抢鲜看｜《电工技术学报》2023年第6期目次及摘要

“高转矩性能电机及其系统”专题

特约主编寄语

特约主编：赵文祥教授

航空航天、工业机器人、数控机床等高端装备的快速发展对电机系统的轻量化、控制精度和可靠性提出了更高需求。电机系统的转矩性能水平对上述指标需求具有决定性影响。

为实现高转矩密度目标，电机往往工作于高电磁负荷状态，受限于磁性材料和散热条件，电机转矩密度难以进一步突破；此外，电机转矩脉动的抑制往往导致转矩密度下降，高转矩密度和低转矩脉动难以兼顾。另一方面，电机系统集成化发展要求下，电机系统集成度高，多物理因素耦合作用强，电机模型精度差，高品质设计与控制难以实现。在此背景下，高转矩性能电机及其系统已经逐渐成为电机领域的重要研究热点。

为了展现国内外学者在高转矩性能电机及其系统研究领域的经验和成果交流，在《电工技术学报》编辑部以及特约编委的共同努力下，本期“高转矩性能电机及其系统”专题应运而生。

本专题得到了国内学者的积极响应，经过专家认真严格评审，专题目前已收录了9篇精选论文，研究内容涵盖了电机建模分析、优化设计和高性能控制策略等多个方面，研究对象不仅包括相对传统三相永磁同步电机，也包括多相电机、有限转角力矩电机、音圈电机等多种新型电机及其系统。

在电机建模分析方面收录了2篇论文。

论文《考虑磁桥非线性的内置式永磁同步电机空载电磁性能通用解析模型》提出一种将子域法及等效磁路法相结合的通用解析模型，建模速度快、耗时短，计及磁桥饱和，为分析具有不规则永磁体排布结构的内置式电机提供了思路。
论文《基于双曲余切变换的Halbach阵列表贴式永磁电机转子偏心气隙磁场解析模型》采用双曲余切变换方法，利用相对磁导函数，通过矢量磁位准确解析计算出Halbach阵列表贴式定子开槽、转子偏心永磁电机的空载气隙磁场，可快速评估电机在不同偏心率下气隙磁通密度、不平衡磁拉力、齿槽转矩。

在电机优化设计方面收录了3篇论文。

论文《基于分段交错梯形磁极的分数槽集中绕组永磁电机局部切向力的削弱》针对分数槽集中绕组永磁电机的局部切向电磁力波，提出了一种分段交错梯形磁极的削弱方法，在保证电机转矩密度的前提下，有效削弱局部切向电磁力引起的振动。
论文《高转矩性能多相组永磁电机及其关键技术综述》从多相组永磁电机的结构与工作原理、槽极配比与相移角、谐波效能和高可靠设计等角度，全面总结了高转矩性能多相组永磁电机及其关键技术。
论文《有限转角力矩电机及其研究发展综述》详细分析了现有有限转角力矩电机系统，从其原理和特性出发，全面地阐述了电机的拓扑结构、设计方法、性能优化手段、数学模型、控制方法、应用领域与未来发展方向。

在高性能控制策略方面收录了4篇论文。

论文《一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法》提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法，设计无模型非奇异快速终端滑模控制器，增强了系统的鲁棒性，提高了转速的控制精度，并减少了系统抖振。
论文《一种基于非线性扰动观测器的飞轮储能系统优化充电控制策略》提出了一种基于非线性扰动观测器的优化充电控制策略，给出了一种控制器参数设计方法，有效抑制了电机损耗功率和负载功率的影响，满足了飞轮储能系统的工作特性要求。
论文《基于自学习非线性PID的音圈电机精密定位系统》设计了基于反正弦函数的自学习非线性PID控制器，利用自学习算法对非线性增益函数的增益系数进行实时调整，有效提高了系统的鲁棒性和定位精度，系统对位置指令响应迅速无超调，控制精度达到了亚微米级。
论文《随机频率三角波注入永磁同步电机无位置传感器降噪控制》提出永磁同步电机随机频率高频三角波电压注入法，通过合成随机频率的三角波电压信号并将该随机频率信号注入到估计的转子参考系中，有效降低注入频率处的最大噪声，并拓展高频电流的功率谱密度，降低了高频电流引起的可听噪声。

本次专题集中反映了我国学者在高转矩性能电机及其系统领域的最新进展，促进了相关领域的专家学者的学术交流，为高转矩性能电机及其系统的研究理论、方法和应用提供了思考和启发。

衷心感谢作者、同行审稿专家、读者等对本专题的支持，特别感谢《电工技术学报》编辑部为本次专题能够顺利出版付出的辛勤劳动。

摘要：多相组永磁电机具有转矩密度高、转矩脉动小、容错能力强的优点,在航空航天、舰船推进等高转矩性能应用场合得到广泛的关注。首先,该文探讨多相组永磁电机的绕组拓扑特点,分析其转矩性能提升机理,归纳转矩性能最优的相移角设计规律。其次,总结了近年来国内外学者在多相组永磁电机领域已开展的工作,重点围绕槽极配比、拓扑结构、相组间联结方式等关键技术进行介绍。然后,基于电流谐波注入和永磁体谐波注削技术,进一步阐述了提高多相组永磁电机转矩性能的方法。针对多相组永磁电机高可靠设计技术,从短路电流抑制、相间独立性提高、绕组余度提升的层面进行了整理和归纳。最后,对高转矩性能多相组永磁电机进行总结与展望。

考虑磁桥非线性的内置式永磁同步电机空载电磁性能通用解析模型

作者：李世奇；佟文明；贾建国；唐任远

摘要：该文提出一种将子域法及等效磁路法相结合的新型解析模型,可在计及磁桥饱和的情况下,计算具有任意极槽配合的V型/U型/一字型内置式永磁电机的空载电磁性能。建模时首先根据转子结构将永磁体进行等效,以便于各子域的建立;为了考虑转子磁桥处的饱和,采用等效磁路法来计算磁桥处的磁导率,以便于相应子域边界条件方程的建立。电机无槽时的空载气隙磁通密度分布可以通过求解各子域交界面处边界条件方程组得到,然后通过保角映射的方法可考虑定子开槽的影响。该文所提模型可用于计算内置电机的空载气隙磁通密度分布、反电动势及齿槽转矩。将模型计算结果与实验测试及有限元计算结果进行对比,验证了所提出模型的有效性。与有限元法相比,该文所提模型具有建模速度快、耗时短,同时可达到近似精度的优点,这为相关电机的初始设计及优化带来了方便。

基于双曲余切变换的Halbach阵列表贴式永磁电机转子偏心气隙磁场解析模型

作者：刘蓉晖；刘锦坤；章君达；孙改平

摘要：精确计算气隙磁场是设计和分析永磁电机的关键。Halbach阵列永磁电机具有良好的转矩输出特性。转子偏心会对永磁电机产生不良影响,准确获得其偏心气隙磁场分布具有重要意义。采用双曲余切变换解析计算Halbach阵列表贴式永磁电机转子偏心气隙磁场。该文建立了Halbach阵列定子开槽、转子偏心永磁电机二维模型。将同心解析模型分为三类子区域,利用各区域边界条件求解拉普拉斯方程和泊松方程,通过矢量磁位求得同心气隙磁场,利用相对磁导函数对其进行修正,从而获得偏心空载气隙磁场,对其进行研究,并利用回归评价指标进行评估。不同偏心率下气隙磁通密度、不平衡磁拉力、齿槽转矩的解析结果同有限元结果吻合,验证了该文解析模型的有效性和正确性。

基于分段交错梯形磁极的分数槽集中绕组永磁电机局部切向力的削弱

作者：李泽星；夏加宽；刘铁法；郭志研；鲁冰娜

摘要：局部切向电磁力波会通过定子齿的杠杆效应引起定子轭部径向振动,其对振动的贡献可以与径向电磁力波比拟。针对分数槽集中绕组永磁电机的局部切向电磁力波,提出了一种分段交错梯形磁极的削弱方法,该方法可在保证电机转矩密度的前提下,有效削弱局部切向电磁力引起的振动。首先,推导了作用于定子齿部的切向集中力模型,并以一台10极12槽永磁电机为例,分析了局部切向电磁力引起振动的原因。然后,基于有限元模型,分析了分段交错梯形磁极对局部切向电磁力的削弱机理,并对比了优化前后电机的径向力波、电磁转矩以及振动频谱。结果表明,分段交错梯形磁极结构对径向力、切向力均有显著的抑制作用。最后,对优化前后的样机进行振动实验,验证了优化方案的有效性。

随机频率三角波注入永磁同步电机无位置传感器降噪控制

作者：孙明阳；和阳；邱先群；陶涛；赵文祥

摘要：对于永磁同步电机（PMSM）而言,高频信号注入法是一种有效的零低速无位置传感器控制方法。然而,注入的高频信号会带来严重的可听噪声问题,无法满足舰船推进等高端领域的应用要求。为此,该文提出随机频率三角波电压注入无位置传感器控制方法,解决了PMSM的噪声问题。以两个不同频率的三角波电压信号为基础,遵循伏秒面积相等原则,通过线性同余法生成随机数进行选择,合成随机频率的三角波电压信号。同时,将该随机频率信号注入到估计的转子参考系中,可以有效降低注入频率处的最大噪声,并拓展高频电流的功率谱密度（PSD）,从而降低高频电流引起的可听噪声。此外,为了从感应电流中获取转子位置信息,提出了一种对应的信号解调方法。实验验证了该方法的可行性和有效性。

一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法

作者：赵凯辉；刘文昌；刘智诚；贾林；黄刚

摘要：针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和未知扰动下的数学模型,使用转速环的输入输出建立新型超局部模型。其次,基于新型超局部模型设计转速环的无模型非奇异快速终端滑模控制器;同时结合高阶滑模和非奇异终端滑模设计观测器来实时精准估计新型超局部模型的未知部分,通过对控制器进行前馈补偿,增强了系统的鲁棒性,提高了转速的控制精度,并减少了系统抖振。最后,通过与PI控制、无模型滑模控制进行仿真和实验综合比较,验证了所提出的控制算法对电机参数摄动和未知扰动具有较强的容错性和抗干扰性,能降低对电机精准数学模型的依赖。

有限转角力矩电机及其研究发展综述

作者：王铭杰；李大伟；曲荣海；黄礼浩

摘要：有限转角力矩电机（LATM）具有结构简单、控制方便、可靠性高、力矩密度大等优点,因而其作为一种在有限转角内直驱工作的电动作动器已广泛应用于国民经济的诸多领域。该文首先介绍了LATM的理论基础,包括LATM的工作原理、矩角特性、主要拓扑结构及其演变思路,并补充了一些特殊的拓扑结构。其次,归纳了LATM的设计方法,并分析了如何抑制LATM工作区间内的力矩波动、提升区间内的输出力矩以及拓宽工作区间。然后,讨论了LATM在是否考虑非线性时的数学模型与控制方法。最后,对LATM的应用领域进行了归纳和介绍,总结展望了LATM及其相关技术研究的主要发展方向。

一种基于非线性扰动观测器的飞轮储能系统优化充电控制策略

作者：李忠瑞；聂子玲；艾胜；许杰；曹美禾

摘要：飞轮储能系统的工作模式要求在最短的时间内对飞轮进行可靠地充电。该文在分析传统充电控制策略的基础上,结合飞轮储能系统的工作特性,提出了一种基于非线性扰动观测器的优化充电控制策略。外环采用转速控制和能量控制相结合的方式,转速环实现恒转矩控制,能量环实现恒功率控制;引入过渡控制环节实现恒转矩控制和恒功率控制的切换;利用非线性扰动观测器估计电机损耗功率和负载功率并进行前馈补偿;基于控制系统稳态、动态和抗扰动性能的要求,给出一种控制器参数设计方法。与传统控制策略相比,所提充电控制策略恒功率控制灵活,恒转矩控制至恒功率控制切换平滑,且有效抑制了电机损耗功率和负载功率的影响,满足了飞轮储能系统的工作特性要求。最后,仿真和实验结果验证了所提策略的可行性和实用性。

基于自学习非线性PID的音圈电机精密定位系统

作者：程苗苗；翟朋辉；张英杰；李健；冯凯

摘要：基于音圈电机的精密宏微气浮运动系统,是一种能克服接触摩擦和行程限制的新型精密定位系统。针对系统中用于精密定位的音圈电机受到内外扰动从而影响系统最终定位精度的问题,在建立起音圈电机数学模型的基础上,设计了基于反正弦函数的自学习非线性PID控制器,利用自学习算法对非线性增益函数的增益系数进行实时调整。完成算法设计与仿真后,在搭建的系统平台分别进行了微动台短行程定位和宏微动台的长行程定位实验。仿真和实验结果表明,与传统PID控制器相比较,自学习非线性PID控制器的使用有效提高了系统的鲁棒性和定位精度,系统对位置指令响应迅速无超调,控制精度达到了亚微米级。

电工理论

直流电晕放电无线电干扰随机时域计算模型研究

作者：李学宝；吴昊天；程璐莹；孙超

摘要：直流输电线路电晕放电过程中会在空间中产生随机的无线电干扰脉冲信号,目前针对电晕放电无线电干扰的测量与预测计算主要基于频域方法,并未反映出无线电干扰的时域随机脉冲特征。为此,该文在实验室搭建了直流单根导线电晕放电无线电干扰时域测量平台,采用鞭形天线实现了对正极性直流导线电晕放电无线电干扰时域特性的测量,结合无线电干扰脉冲波形特征,分析获得了脉冲波形参数（幅值、重复频率、上升时间、持续时间）的统计特性。基于统计特性,结合无线电干扰双指数函数脉冲波形建立了高压直流单根导线电晕放电无线电干扰随机时域计算模型,模型中包括随机脉冲信号产生、脉冲衰减、场强信号计算及场强信号重构,将该模型产生的无线电干扰时域波形准峰值响应值与不同测量结果进行对比,结果表明计算误差小于2dB,验证了所提模型的有效性。

提升无线充电异物检测系统灵敏度的高阶复合谐振拓扑

作者：孙瀛；周天；宋凯；朱春波；魏国

摘要：针对无线充电系统中金属异物的检测需要,提出一种提升异物检测系统检测灵敏度的高阶复合谐振拓扑,解决了传统检测线圈边缘区域检测灵敏度低及存在检测盲区等问题。首先建立金属异物与检测线圈的互感耦合模型,阐释谐振拓扑对检测线圈阻抗变化的放大作用;其次在合理设计参数下分析复合谐振拓扑对检测灵敏度提升的可行性;然后根据谐振拓扑对线圈阻抗变化的放大特性设计一种高阶复合谐振拓扑,并对该拓扑结构中各器件参数进行优化;最后对所提出的高阶复合谐振拓扑的检测灵敏度及其具体实现电路进行实验验证。实验结果表明,针对检测线圈边角位置处的金属异物和曲别针等小尺寸异物,系统检测灵敏度可达62.31%和119.23%。在金属异物对检测线圈阻抗影响的微小变化下,所提出的高阶复合谐振拓扑具有足够高的检测灵敏度并可以完全消除检测盲区。

基于激活函数的LCC-S型无线电能传输系统建模和稳定性分析

作者：胡秀芳；王跃；吕双庆；赵德林；马天录

摘要：基于电力电子器件的无线电能传输（WPT）系统是一种开关系统,其大信号模型是研究系统运行特性和稳定性的基础。建模的关键是如何描述系统中的非线性、离散开关变量,为解决这一问题,该文提出一种基于S型激活函数的建模方法。S型激活函数是连续、平滑、可微的且在一定值时具有饱和特性,因此可利用陡度因子较大的激活函数来近似开关的切换过程,将WPT系统由离散的开关系统转变为连续系统。该文以LCC-S型WPT系统为研究对象,构建其开环和闭环模式下激活函数模型,利用该模型分析控制器参数和系统参数对瞬态行为和稳定性的影响,并通过仿真和实验进行验证。结果表明,所构建的模型与仿真和实验结果吻合较好。该模型数学表达式结构简单统一,物理意义明确,是一个具有普遍意义的高精度大信号连续模型。

无电抗器电容储能型脉冲功率电源

作者：叶文怡；徐伟东；付荣耀；徐蓉；严萍

摘要：电容储能型脉冲功率电源是目前特种直线电机系统主要选用的电源类型。现阶段脉冲功率电源小型化、轻量化的研究均着重于提升各器件的自身性能,短期内难以实现储能密度的大幅提升。该文针对感性负载开展无电抗器电容储能型脉冲功率电源研究,进一步提高电源的小型化、轻量化指标,推导和研究晶闸管导通时延抖动所带来的影响,分析该型电源安全运行的触发方式与匹配负载,并通过试验进行对比和验证。结果表明：无电抗器电容储能型脉冲功率电源可提升储能密度,具备小型化和轻量化的潜力;同步触发是实现无电抗器电容储能型电源系统可靠运行的条件,需要重点关注该型电源工作的抖动性;通过理论和实验,分析和验证了抖动对该型电源所带来的影响,具有指导意义。

电力电子

适用于宽增益范围的可重构单级DC-DC变换器及其磁元件设计

作者：管乐诗；温兆亮；许晓志；王懿杰；徐殿国

摘要：该文基于开关电容结构与谐振网络单元的优势,提出适用于宽增益范围的模块化可重构单级DC-DC变换器,可根据输入电压范围来选择串入模块的数量,从而达到等效压缩谐振单元输入电压范围的目的,实现了变换器在宽增益范围内的高效率。同时,为了减小器件并联带来的不均流和局部过热等问题,该文设计了一种磁集成结构以代替传统采用分立磁心实现的平面矩阵变压器,并对比展示了所提出磁集成结构在变压器总损耗与功率密度上的优势,同时还给出了所提出磁集成结构变压器的损耗计算模型及其优化设计的方法。最后针对宽增益场景设计了输入电压为200~400V,额定功率500W的样机,验证了拓扑以及磁结构的有效性和正确性。

耦合电感倍压解耦磁集成高电压增益变换器

作者：李洪珠；程利弘；魏昕；孙瑄瑨；李超

摘要：为实现更高的电压增益,提出一种耦合电感倍压解耦磁集成高电压增益变换器。该变换器通过设计耦合电感匝数比和调节占空比来实现高电压增益,采用磁集成磁件设计方案,减少了变换器磁件的体积和数量。该文首先分析变换器器件的应力,给出变换器电压增益与占空比之间的变化关系;然后,利用磁路-电路对偶分析法推导得到耦合电感与输入电感解耦集成磁件的磁路模型,获得了输入电感与耦合电感之间的解耦磁集成设计准则;最后,搭建一台额定功率为300W的实验样机,对所提出的变换器和解耦集成磁件设计理论进行实验验证,验证了理论的正确性。变换器的效率达到93%以上,在光伏发电系统中具有一定的实用性。

基于端口电压积分与变下垂系数的逆变器并联下垂控制策略

作者：谢沁园；王瑞田；林克文；范学鑫；杨国润

摘要：孤岛微电网中逆变器采用传统下垂方法并联时,由于逆变器输出阻抗和线路阻抗差异,可能存在无功功率不均分和输出电压偏移过大的问题。该文分析了并联系统功率分配机理和输出电压外特性,提出了一种基于端口输出电压积分与变下垂系数结合的下垂控制方法。通过电压电流双环控制器参数设计,实现有功功率和无功功率的解耦,使逆变器适用P-ω/Q-V下垂控制策略;通过无功功率均值与实时无功功率误差调整下垂系数实现无功功率的均分,通过端口输出电压积分抑制输出电压偏移过大。仿真和实验结果表明,该文所提控制方法提高了无功功率均分精度,同时将逆变器输出电压相对于额定电压的偏移维持在±5%范围内。

级联H桥变换器IGBT开路故障分析与冗余方法研究

作者：赵楠；郑泽东；刘建伟；李驰；李永东

摘要：级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变换器调制过程,使H桥从故障中恢复运行,且发生开路故障的单元依然具有部分功率传输能力,提高了级联H桥变换器开路故障的处理能力。

电力系统与综合能源

考虑风电预测误差时序性及风电可信度的双层优化模型

作者：徐询；谢丽蓉；梁武星；叶家豪；马兰

摘要：推动风电等清洁能源是实现双碳目标的有力举措。为此针对风电的不确定性,提出考虑风电预测误差时序性及风电可信度的双层优化模型。首先,根据风电预测误差的时序相关性优化预测误差分段数;然后,建立双层优化模型,日前阶段上层模型基于风电功率上下波动域以最大化利用风电和最小化发电成本及碳交易成本为目标函数,日内阶段基于风电概率性场景以最小化系统偏差校正成本及风险成本为目标函数,并考虑激励型需求响应,通过风电可信度耦合关联上下层模型;最后,以新疆某地区风电场数据进行仿真分析,结果表明所提模型能够降低系统风险成本,协调风电和火电的输出功率,并提高风电接入系统的整体经济性。

灵活性资源参与的电热综合能源系统低碳优化

作者：潘超；范宫博；王锦鹏；徐晓东；孟涛

摘要：针对可再生能源的消纳问题,研究可控负荷机制与电-热耦合网中的储能调控策略,构建综合灵活性资源模型优化系统的低碳运行。首先分析区域电网中差异化布局的工业负荷调控机制,基于城市能源网架电热耦合建立可控负荷及电-热储能调控模型;然后以经济成本、风光消纳及碳排放为指标构建综合效益模型,提出碳排放流动拓扑,描述依附于能量流的碳排放流信息;最后对IEEE 33节点电网和45节点热网耦合能源系统进行仿真,分析多元灵活性资源响应对系统综合效益的改善效果,并通过拓扑直观显示典型场景中电-热碳排放流动过程。结果表明发掘灵活性资源能够提升电热综合能源系统对风光能源的消纳裕度,验证了所提方法的合理性和有效性。

考虑生物质储运模式的多区域综合能源系统协同规划

作者：刘小慧；王小君；张义志；孙庆凯；席皛

摘要：随着我国“双碳”政策的推行,生物质能作为清洁能源不断引起关注。相比化石燃料,生物质具有原料分散、储运模式复杂的特点,如何平衡原料储运成本与能量传输损耗是生物质多区域规划的重要问题。因此,该文提出一种考虑生物质储运模式的多区域综合能源系统协同规划方法。首先,对比分析生物质传统储运和“点-中-心”储运两种模式,并建立秸秆储运成本模型;然后,考虑不同园区负荷需求、资源约束以及生物质机组容量成本阶梯型关系,以区域综合能源系统群整体经济性最优为目标,优化秸秆运输路径与设备管道配置;最后,以吉林省某典型综合区域为例,验证了基于“点-中-心”储运模式协调优化原料运输与区域能源互联协同能够降低系统规划成本。

面向新型电力系统灵活性提升的国内外辅助服务市场研究综述

作者：吴珊；边晓燕；张菁娴；林毅；林伟伟

摘要：我国传统辅助服务市场的参与主体与市场机制无法应对未来高比例新能源主导型电力系统的灵活性挑战。该文借鉴国内外最新研究成果与项目经验,从灵活性资源和市场设计角度综合提出面向新型电力系统灵活性提升的辅助服务市场发展思路。首先从源网荷储角度对灵活性资源进行分类并做特征比较,分析国内外辅助服务市场中灵活性资源的应用现状与前景;然后从市场设计角度总结辅助服务产品多元化、管理方式本地化、价格机制合理化与跨省区资源共享化的灵活性提升方案;最后提出面向灵活性提升的我国辅助服务市场发展思路。

高电压与放电

特高压GIL非均匀热气流特性与三支柱绝缘子绝缘裕度分析

作者：杜伯学；董佳楠；梁虎成

摘要：特高压（UHV）气体绝缘输电管道（GIL）导体通流发热,使绝缘气体SF6在温度梯度场下形成对流,导致三支柱绝缘子的沿面绝缘裕度与设计产生差异,威胁特高压GIL的安全运行。为探究气体对流效应对特高压GIL三支柱绝缘子沿面绝缘性能的影响,该文建立了水平敷设的 1100kV GIL三支柱绝缘子电场-温度场-流体耦合仿真模型,考虑电场和气体密度的影响,计算了三支柱绝缘子放电起始电压。结果表明：大负荷条件下（8000A）GIL导体温度升高53℃,周围气体密度和介电强度下降15%,电场强度设计基准需同比例降低15%以保证足够的绝缘裕度;负荷导致放电起始电压降低11.6%,由于气体受热上浮,绝缘子上支柱周围的气体密度和介电强度均低于底部区域,更容易发生气体放电。因此,气体对流效应对特高压GIL绝缘性能的影响不能忽略,需要针对运行工况对结构及参数作进一步优化。

电极结构对多孔陶瓷孔内微放电特性及苯降解的影响

作者：商克峰；曹无敌；符梦辑

摘要：微放电可在小的空间中产生高密度等离子体,有利于气体污染物的高效处理。该文研究了电极结构及电极形状对多孔陶瓷孔内微放电特性及苯降解的影响。结果表明：在相同外加电压条件下,与二电极结构相比,三电极结构可生成更多的丝状放电通道,峰-峰电荷Qpk-pk提高了3.2倍,放电电荷Qd提高了4.4倍,放电功率从0.8W提高到8.6W,苯降解效率提高了35.1%;网高压电极结构相比于弹簧电极,能够增加有效放电面积并增强放电强度,放电功率相较于弹簧电极构型提高约4W,丝状放电通道能够充满放电空间,显著提高苯降解效率。

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