电力设备电气绝缘国家重点实验室

电力设备电气绝缘国家重点实验室依托西安交通大学，我国电力工业已经步入以大单机容量、大区域联网、特高电压的新时代。在这种背景下，1991年成立了电力设备电气绝缘国家重点实验室（SKLEI），1995年通过国家验收。SKLEI依托西安交通大学，是我国唯一从事电力设备电气绝缘研究的国家实验室。实验室学术委员会由国内外著名大学、研究所、制造厂和电力运行部门的专家组成，如：郑健超院士、汪耕院士、水谷照吉教授等。郑健超院士任学术委员会主任。谢恒堃教授任实验室主任。实验室拥有一支年富力强的科研人员队伍，其中教授19人，60多名硕士生和博士生。新一代研究人员思想活跃，在研究工作中起重要作用。研究领域涵盖绝缘、高压、电器、电工材料和电工新技术等方面。

2019年3月，被科技部在2018年工程领域和材料领域国家重点实验室评估结果为工程领域良好类实验室^[1]。

研究领域

近年来，实验室的主要研究方向包括：

方向一：电介质材料、结构、性能、表征及其应用

电介质（包括纳米复合、生物）材料的研究开发

电介质材料的破坏机理

复合绝缘结构介电性能的提高

介质放电特性与机理

特种绝缘技术

电介质功能材料

方向二：电气设备及其智能化

电力设备绝缘系统优化设计理论与技术

不同介质中电弧调控技术与应用

新型大功率开关装备

电力设备智能化理论与技术

电力系统控制技术与装备

方向三：电力设备绝缘系统及其寿命管理

电力设备劣化及破坏规律

电力设备性能评价技术及表征

大型电力设备绝缘监测与诊断新技术

大型电力设备寿命评估理论及寿命管理技术

方向四：电工电能新技术及应用

高功率脉冲技术中的关键电工技术

电力电子设备及电能质量控制技术

电工技术在生物、环保、国防等领域中的应用

学科前沿

随着电力设备电压等级的提高、装机容量的增大，其运行可靠性要求越来越高，实验室在电力设备检测与诊断技术研究方面，重点开展大型电力设备绝缘老化规律与机理、在线监测与绝缘诊断技术等方面的研究，建立了电、热、机械应力多因子老化试验系统，采用了多种不同频带宽度的局部放电检测技术、声学和超声检测技术以及理化分析新技术综合评定电力设备绝缘老化状态，并在此基础上开发新型多功能在线监测系统与绝缘诊断技术，这方面的研究得到了国家自然科学基金委员会和国家电力公司的支持。

国家十分关注发展特高压输电技术，国家电力公司立项建设西北750kV输电工程。实验室同国内科研机构合作在特高压电力设备绝缘特性、特高压输电系统特性、特高压电磁效应等方面开展了研究工作，现正进行750kV输电工程关键技术的基础研究工作。

项目成果

实验室是国际上较早开展SF6及其混合气体放电特性研究的单位之一，主要研究了SF6及其混合气体的气体放电参数测量、沿面放电特性、快速暂态过电压下的击穿特性。电介质理论研究方面，集中研究了绝缘系统的树枝化和空间电荷效应。通过广泛的国际交流和合作，建立了液体和固体空间电荷测量系统，进行了大量的绝缘系统中空间电荷效应的研究工作。电树枝现象是实验室重要的研究课题之一。根据实验结果和理论分析，本实验室教授提出了固体击穿的低密度区理论，并提出了一系列抑制XLPE电缆绝缘中树枝化和提高击穿强度的方法。将空间电荷效应和电介质特性结合起来，研究填充和增强的聚合物材料^[2]中的界面效应，提出界面空间电荷积聚的动力学模型。实验室在电气功能材料和特殊绝缘技术研究方面也取得了重要成果，研制的超高压氧化锌避雷器元件、500kV并联陶瓷电容器已经在电力系统中得到广泛应用，开发的阻燃绝缘电缆料已经在全国推广使用。正在开展纳米电工功能材料、光电材料与器件等方面的研究工作。实验室特别注意计算机和信息技术在绝缘研究中的应用，开发了电力设备绝缘结构优化设计软件、电力系统电器部件计算机辅助设计软件，应用各种信号分析和处理技术研究电力设备故障诊断和寿命评估技术，研究工作得到国家电力公司的支持。近年来，实验室承担了大量的国家攻关项目、国家自然科学基金项目、省部委基金项目，在高聚物预击穿的低密度区理论、复合绝缘系统界面介电现象、自动控温加热电缆、SF6及其混合气体的绝缘特性、电力设备故障放电在线检测与绝缘诊断技术、多种局部放电检测技术、高压陶瓷电容器、交联聚乙烯电缆绝缘料、成套电器计算机辅助设计软件以及电力系统谐波抑制技术等方面取得了丰硕成果，获得国家级科研成果奖近十项。实验室成立以来，培养了博士后3名、博士80余名、硕士240余名，为国家建设培养了一批栋梁之材。

所获荣誉

2019年3月，被科技部在2018年工程领域和材料领域国家重点实验室评估结果为工程领域良好类实验室。

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