低气压条件下球-板间隙放电特性及放电电压校正方法

随着我国对中西部地区能源开发力度的增大,超/特高压直流输电工程已经成为高海拔地区电能输送的主要途径。超/特高压直流输电工程换流站阀厅中存在大量球-板间隙,其空气间隙绝缘强度随海拔高度的增加而降低。为保障高海拔地区输电线路的绝缘安全,分别在武汉(海拔20 m)和昆明(海拔2100 m)地区对直径0.3~1.1 m球电极在1~3 m间隙下开展了正极性操作冲击放电试验,分析了气压、球电极尺寸、间隙距离对球-板间隙放电特性的影响,讨论了现有放电电压校正方法对高海拔地区球-板间隙的适用性。研究结果表明:现有标准中基于g参数的放电电压校正方法对于球-板间隙在低气压条件下的放电电压修正存在较大误差。最后基于放电物理过程和试验数据提出了改进的放电电压校正方法,可为合理确定低气压下球-板空气间隙取值、保障高海拔地区输电线路安全稳定运行提供依据。

磁场对低气压下径向辉光放电参数影响的仿真分析

建立了轴向磁场条件下直流径向辉光放电的一维模型。采用磁流体动力学方法对模型进行了仿真分析,得到了不同条件下电极间空间工作区的电子密度分布。数值结果表明,轴向磁场增加了电子的运动路径,提高了电子与中性原子的碰撞效率,使放电等离子体密度显著提高。

不同磁场对低气压中孔阳极放电等离子体参数的影响

利用自行设计的空心阴极放电装置,研究了磁场对辉光等离子体参数的影响,得到了不同磁场强度下空心阴极辉光放电的击穿电压与气压、伏安特性的关系,以及不同磁场条件下等离子体密度的空间分布。结果表明,在相同压力下,磁场能有效降低击穿电压,提高辉光放电电流。在低气压和弱磁场条件下,只有在一定的电压范围内才能产生辉光等离子体。随着磁场或压力的增大,电压阈值逐渐增大。对于中孔阳极型的辉光放电,从阴极到阳极,等离子体密度的轴向分布逐渐增大。