盤式超導(dǎo)限流器中絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 18:37
電阻型超導(dǎo)限流器是眾多超導(dǎo)電力設(shè)備中最有應(yīng)用前景的設(shè)備。但在高電壓等級(jí)電網(wǎng)中,超導(dǎo)限流器存在占地面積過(guò)大的不利因素?紤]到空間利用率,超導(dǎo)帶材繞成線圈的盤式結(jié)構(gòu)超導(dǎo)限流器更有應(yīng)用前景。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),超導(dǎo)線圈兩端會(huì)承受很大的電壓,線圈中內(nèi)、外兩層帶材直接接觸,如果再考慮到線圈中的電壓在短時(shí)會(huì)出現(xiàn)不均勻分布的情況,相鄰兩層帶材之間也可能會(huì)出現(xiàn)很大的電壓。因此,必須采取手段確保絕緣安全。本文在分析了多種低溫環(huán)境下經(jīng)常使用的絕緣材料以后,選取Nomex(聚芳酰胺纖維紙)和Kapton(聚酰亞胺薄膜)作為超導(dǎo)帶材的絕緣材料。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了這兩種材料在空氣中以及液氮中的交流擊穿強(qiáng)度和沿面閃絡(luò)強(qiáng)度。超導(dǎo)帶材厚度很薄,邊緣非常鋒利,論文就帶材厚度對(duì)絕緣層絕緣強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究。超導(dǎo)帶材繞包絕緣層的方法有兩種:平行繞包和縱向繞包。論文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較了這兩種繞包方式的不同之處,還制作了用以模仿線圈中超導(dǎo)帶材面對(duì)面接觸的情況的電極與支撐結(jié)構(gòu),研究了在這種實(shí)際工況下的絕緣問(wèn)題。此外,論文還提出了一種新穎的在超導(dǎo)帶材上加絕緣層的方法:熱鍍法。這種方法將一種粘稠的聚酰亞胺試劑涂抹在超導(dǎo)帶材上,經(jīng)過(guò)恒溫爐烘...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 超導(dǎo)技術(shù)沿革
1.1.1 超導(dǎo)物理特性
1.1.2 高溫超導(dǎo)材料發(fā)展
1.1.3 高溫超導(dǎo)帶材簡(jiǎn)介
1.1.4 超導(dǎo)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用
1.1.5 盤式結(jié)構(gòu)電阻型超導(dǎo)故障電流限流器
1.2 盤式結(jié)構(gòu)超導(dǎo)限流器中的絕緣問(wèn)題
1.3 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 低溫絕緣材料選擇及其絕緣性能測(cè)試
2.1 常用低溫絕緣材料
2.2 不同厚度Nomex和Kapton薄膜材料在液氮中的絕緣強(qiáng)度
2.2.1 工頻絕緣耐壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3 Nomex和Kapton在空氣和液氮中的沿面閃絡(luò)特性
2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 鍍膜溫度對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.5 鍍膜厚度對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)
2.5.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.6 低溫杜瓦設(shè)計(jì)
2.6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求
2.6.2 設(shè)備外觀及尺寸
2.6.3 設(shè)備功能接口
2.7 本章小結(jié)
第三章 超導(dǎo)帶材盤式結(jié)構(gòu)中的絕緣問(wèn)題
3.1 超導(dǎo)帶材厚度對(duì)絕緣層絕緣強(qiáng)度的影響
3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 絕緣層繞包方式對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 面對(duì)面結(jié)構(gòu)的絕緣強(qiáng)度
3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 兩種絕緣方式的局部放電情況的比較
3.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 超導(dǎo)限流器外絕緣套管實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)
4.1 套管覆冰過(guò)程對(duì)其絕緣性能的影響
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)布置
4.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
4.2 超導(dǎo)限流器進(jìn)出線套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本方法
4.2.2 套管絕緣層材料的選取
4.2.3 電容錐參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.4 電容錐參數(shù)計(jì)算結(jié)果與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 未來(lái)工作與研究方向展望
參考文獻(xiàn)
附錄 1
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯決議書(shū)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫超導(dǎo)電力電纜的發(fā)展[J]. 周華鋒,李敬東,唐躍進(jìn),潘垣. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2001(08)
[2]超導(dǎo)磁浮列車的研究與發(fā)展[J]. 王素玉,王家素,張慶福,連級(jí)三. 低溫與超導(dǎo). 1995(04)
[3]螺管式感應(yīng)屏蔽超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究[J]. 韓朔,鄒積巖,張永. 電工電能新技術(shù). 1990(02)
[4]超導(dǎo)變壓器[J]. 范方吼. 電工電能新技術(shù). 1988(03)
[5]第二屆國(guó)際超導(dǎo)量子器件會(huì)議[J]. 崔廣霽. 制冷學(xué)報(bào). 1980(02)
[6]超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的原理與特性[J]. 王定穩(wěn). 高電壓技術(shù). 1979(01)
本文編號(hào):2971280
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 超導(dǎo)技術(shù)沿革
1.1.1 超導(dǎo)物理特性
1.1.2 高溫超導(dǎo)材料發(fā)展
1.1.3 高溫超導(dǎo)帶材簡(jiǎn)介
1.1.4 超導(dǎo)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用
1.1.5 盤式結(jié)構(gòu)電阻型超導(dǎo)故障電流限流器
1.2 盤式結(jié)構(gòu)超導(dǎo)限流器中的絕緣問(wèn)題
1.3 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 低溫絕緣材料選擇及其絕緣性能測(cè)試
2.1 常用低溫絕緣材料
2.2 不同厚度Nomex和Kapton薄膜材料在液氮中的絕緣強(qiáng)度
2.2.1 工頻絕緣耐壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3 Nomex和Kapton在空氣和液氮中的沿面閃絡(luò)特性
2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 鍍膜溫度對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.5 鍍膜厚度對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)
2.5.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.6 低溫杜瓦設(shè)計(jì)
2.6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求
2.6.2 設(shè)備外觀及尺寸
2.6.3 設(shè)備功能接口
2.7 本章小結(jié)
第三章 超導(dǎo)帶材盤式結(jié)構(gòu)中的絕緣問(wèn)題
3.1 超導(dǎo)帶材厚度對(duì)絕緣層絕緣強(qiáng)度的影響
3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 絕緣層繞包方式對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 面對(duì)面結(jié)構(gòu)的絕緣強(qiáng)度
3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 兩種絕緣方式的局部放電情況的比較
3.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 超導(dǎo)限流器外絕緣套管實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)
4.1 套管覆冰過(guò)程對(duì)其絕緣性能的影響
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)布置
4.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
4.2 超導(dǎo)限流器進(jìn)出線套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本方法
4.2.2 套管絕緣層材料的選取
4.2.3 電容錐參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.4 電容錐參數(shù)計(jì)算結(jié)果與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 未來(lái)工作與研究方向展望
參考文獻(xiàn)
附錄 1
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
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期刊論文
[1]高溫超導(dǎo)電力電纜的發(fā)展[J]. 周華鋒,李敬東,唐躍進(jìn),潘垣. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2001(08)
[2]超導(dǎo)磁浮列車的研究與發(fā)展[J]. 王素玉,王家素,張慶福,連級(jí)三. 低溫與超導(dǎo). 1995(04)
[3]螺管式感應(yīng)屏蔽超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究[J]. 韓朔,鄒積巖,張永. 電工電能新技術(shù). 1990(02)
[4]超導(dǎo)變壓器[J]. 范方吼. 電工電能新技術(shù). 1988(03)
[5]第二屆國(guó)際超導(dǎo)量子器件會(huì)議[J]. 崔廣霽. 制冷學(xué)報(bào). 1980(02)
[6]超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的原理與特性[J]. 王定穩(wěn). 高電壓技術(shù). 1979(01)
本文編號(hào):2971280
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/2971280.html
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