朱孟兆
- 作品数：23 被引量：232H指数：12
- 供职机构：山东电力研究院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学一般工业技术机械工程更多>>
- 一种油纸绝缘介电响应的宽频等效建模方法
- 本发明涉及一种油纸绝缘介电响应的宽频等效建模方法，属于电气工程领域。该方法包括以下步骤：S1：油纸绝缘样本的制备；S2：测试对象人工受潮的模拟；S3：频域介电响应FDS数据的测量；S4：介电响应数据建模；S5：结果验证，...
- 顾朝亮朱孟兆崔其会朱文兵李晓磊王冠亚张家瑞李红娥周渠杨峰
- 文献传递
- 水分对变压器绝缘纸性能影响的分子动力学模拟被引量：15
- 2009年
- 利用分子动力学模拟,对变压器绝缘纸的主要成分纤维素在有水环境下的性质进行了研究.为了进行对比,同时还对无水环境下纤维素的性质进行了模拟.通过分析纤维素链末端距的分布表明,水分子对纤维素链卷曲度有一定程度的影响,在有水环境下纤维素链的末端距要比无水环境下长一些.通过对纤维素中的氧原子与水分子中的氢原子的径向分布函数的分析,证实水分子与纤维素确实形成了氢键相互作用,但并没有完全代替纤维素中羟基间的氢键,也未代替糖苷键上的氧原子与羟基中氢原子之间形成的氢键.与无水环境下的纤维素相比,水分子主要是与部分羟基形成氢键,对糖苷键上的氧原子与羟基的氢原子之间形成的氢键相互作用影响很小,说明纤维素中的羟基比较活跃,这与实验得到的结论一致.
- 朱孟兆廖瑞金杨丽君胡舰
- 关键词：绝缘纸分子动力学氢键径向分布函数
- 植物油对油浸绝缘纸老化速率的影响及机理被引量：17
- 2012年
- 为了研究植物油对油浸绝缘纸老化速率的影响,本文以25#矿物油纸绝缘和ABB公司生产的BIOTEMP植物油纸绝缘为研究对象,分别开展了加速热老化试验,分析植物油对其老化速率的影响,结果表明植物油可以延缓绝缘纸的老化速率,延长其使用寿命。采用XPS和分子模拟软件分析了造成这种影响的原因,绝缘纸在植物油中热老化具有较大的活化能,水分子与植物油分子之间具有较大的相互作用力,容易被植物油分子束缚,削弱纤维素的水解反应。热老化过程中,植物油对绝缘纸纤维起到化学改性作用,由酯化反应生成的酯基一方面可以更加牢固地束缚水分子,另一方面长链脂肪酸酯化到纤维素上后将与纤维素平行排列,对纤维起到"水屏障"的作用,从而延缓纤维的水解速率。
- 杨丽君廖瑞金孙才新尹建国朱孟兆
- 关键词：油纸绝缘聚合度分子模拟
- 变压器油纸绝缘热老化过程中铜类产物生成规律及其危害被引量：20
- 2012年
- 变压器内部铜材料受腐蚀而引起变压器故障的现象日渐受到国内外研究学者和工程人员的广泛关注。本文将国内变压器广泛使用的油纸绝缘材料(25#环烷基变压器油、25#石蜡基油、纤维素绝缘纸)和电工用铜组成含铜与不含铜油纸绝缘试品,开展了不同组合油纸绝缘试品的热老化特性研究,运用X射线光电子能谱(XPS)表征了绝缘纸表面沉积产物的存在形态,分析了绝缘油中和绝缘纸表面铜类产物含量的变化规律,并通过原子力显微镜(AFM)研究了铜类产物对绝缘纸表面粗糙度的影响。结果表明:油中铜类产物的存在加速了绝缘油的老化,降低了绝缘油的击穿电压;绝缘油中溶解的铜类产物含量随老化时间呈现先增大后减小的趋势;绝缘油中未出现油泥前,25#环烷基变压器油中溶解的铜类产物含量低于老化同期的25#石蜡基油;铜类产物会向绝缘纸表面沉积,离铜片最近的绝缘纸表面沉积的铜类产物含量最大;XPS结果表明在绝缘纸表面沉积了铜和氧化铜;铜类产物的存在增大了绝缘纸表面粗糙度。
- 廖瑞金郝建杨丽君尹建国朱孟兆
- 关键词：变压器油纸绝缘X射线光电子能谱原子力显微镜粗糙度
- 变压器绝缘纸热老化降解微观机理的分子模拟研究被引量：31
- 2009年
- 基于原子水平的分子模型模拟分子的结构与行为,将有助于更深刻地分析变压器绝缘纸热降解的各种复杂现象的微观机理。为此,利用分子动力学(MD)方法与密度泛函理论(DFT)建立了绝缘纸纤维素的降解模型。采用COMPASS力场对绝缘纸纤维素分子在热场作用下的微观降解过程进行了分子动力学模拟研究。并结合原子力显微镜(AFM)观测分析了实验的绝缘纸热降解特性。模拟结果表明纤维素分子主链的β-1-4糖苷键连接处最易发生断裂,直接导致其聚合度降低,热对纤维素的降解很大程度上影响了绝缘纸的聚合度水平。分子模拟结果与实验实测结果比较相符。
- 廖瑞金胡舰杨丽君朱孟兆唐超
- 关键词：分子模拟绝缘纸纤维素热降解原子力显微镜
- 采用分子模拟法分析变压器油纸绝缘材料的相互作用被引量：16
- 2011年
- 油纸绝缘是变压器的重要绝缘方式,油纸的相互作用和影响对其复合绝缘状态有着重要的影响。为此,利用分子动力学方法,对变压器油纸材料的相互作用和影响进行了研究。通过计算发现,油与绝缘纸的主要成分纤维素的相互作用从大到小依次为纤维素Iβ晶体的(110)表面、(1-10)表面和纤维素无定形区的表面。通过对油和纤维素的相互作用能的分析得到,晶体界面处可能是产生油流带电主要区域。分析油在纤维素不同表面的分子构象发现,在纤维素晶体表面,油分子大多数以平行于纤维素表面的分子构象分布,而在纤维素的无定形区表面油分子更多的是采用竖直构象,而无定形纤维素与油的界面处最易产生空间电荷。最后分析了不同油纸界面的密度分布,发现在纤维素晶体表面油的密度会变大;而纤维素无定形区表面油的密度变化不大;晶体表面处油密度的变化将使纸中水分的扩散受到阻隔,加速纸的老化。
- 廖瑞金朱孟兆杨丽君周欣严家明孙才新
- 关键词：相互作用分子构象密度分布油流带电空间电荷
- 油介质中水合氢离子扩散的分子动力学模拟被引量：16
- 2011年
- 酸性环境下的水解是变压器绝缘材料老化的重要形式之一。为给变压器材料的水解老化提供微观信息,利用分子动力学对不同水分含量的油中水合氢离子的扩散行为进行了模拟研究。对水合氢离子的扩散系数的分析表明,油中水分含量对水合氢离子的扩散产生了较大影响,随着水分含量的增加,水合氢离子的扩散系数在不断减小。水合离子与含水油介质的相互作用是影响水合氢离子扩散的最重要的因素,自由体积对其影响较小。模拟结果间接地说明了变压器绝缘材料老化时水分和酸的协同作用。
- 朱孟兆廖瑞金周欣杨丽君孙才新
- 关键词：分子动力学扩散
- 水分和酸对矿物油与天然酯混合油-纸绝缘热老化的影响被引量：20
- 2010年
- 为了研究矿物油与天然酯混合油-纸绝缘(混合油-纸绝缘)的热老化特性,揭示天然酯的存在对混合油-纸绝缘体系中水分和酸的影响,对矿物油-纸绝缘、混合油-纸绝缘在110℃下进行了加速热老化实验,通过分子模拟分析了这两种油-纸绝缘体系中水分与绝缘油和水分与绝缘纸的相互作用,并对老化后的绝缘纸进行了红外光谱分析。研究结果表明:混合油-纸绝缘抗老化能力优于矿物油-纸绝缘;混合油-纸绝缘中的天然酯能与水分和酸形成稳定的氢键,减弱水分和酸对绝缘纸的协同危害作用;混合油-纸绝缘系统中,绝缘纸纤维素上羟基和脂肪酸的酯化反应能抑制绝缘纸老化。
- 廖瑞金郝建梁帅伟朱孟兆杨丽君
- 关键词：油纸绝缘热老化水分天然酯
- 电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性被引量：35
- 2010年
- 基于对矿物油、植物油分别与热稳定绝缘纸组成的油纸绝缘系统在90℃、110℃、130℃下进行的500多天的加速热老化试验,研究了其击穿电压特性变化规律,并且进一步分析了变化产生的主要原因。试验结果表明:两种油纸组合在三个温度下,击穿电压均有上升的趋势,以110℃和90℃下的样品尤为明显;植物油组合的油纸绝缘击穿电压整体高于矿物油组合的油纸绝缘;击穿电压与老化温度、绝缘纸聚合度之间并无明显关系;在老化过程中,整个油纸绝缘系统并未达到水分平衡,绝缘纸中微水含量基本保持在2%以内,老化过程中的微水对绝缘纸的击穿电压影响不大。
- 唐超廖瑞金黄飞龙杨丽君朱孟兆
- 关键词：电力变压器绝缘纸热老化击穿电压
- 油纸绝缘介电响应宽频等效建模研究被引量：1
- 2022年
- 频域介电响应方法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS)因其具有良好的抗干扰特性和丰富的宽频信息,成为在供电现场被广泛应用的一种油纸绝缘状态无损诊断方法。但是,FDS测量结果同被试对象绝缘状态之间确切的定量关联关系尚不明确,制约了FDS方法的进一步推广应用。为向定量解读FDS测量结果提供分析工具,针对FDS的宽频建模及参数辨识问题进行了研究。首先利用油纸电容式套管模型开展人工受潮模拟及介电响应测量实验,获得对应不同绝缘状态的实际介电响应数据。然后,基于介电响应的扩展德拜等效模型,采用一种改进的人工蜂群算法同序列二次规划算法的融合算法,对模型进行了参数辨识。通过对3组不同水分含量下的FDS谱图进行建模表明,在整个宽频测试频带(10^(−4) Hz~10^(3) Hz量级)内,复电容的实测谱图和模型重建谱图之间具有良好的一致性,模型对实测FDS的拟合优度均超过0.95,且模型中电阻和电容辨识值均分别位于10^(9)Ω和10^(⁃9)F的合理范围内。表明所采用的扩展德拜模型及参数辨识算法能够实现在宽频范围内对频域介电响应的精确建模,为下一步探究模型参数变化规律提供前期基础。
- 顾朝亮朱孟兆朱孟兆张家瑞朱文兵
- 关键词：油纸绝缘参数辨识
