高海拔正极性操作冲击下球-板间隙流注起始发展特性

换流站阀厅作为我国高海拔超/特高压直流工程的重要组成部分,其内部存在大量球-板间隙结构。研究高海拔球-板间隙放电机理对高海拔超/特高压工程外绝缘设计具有实际工程意义。该文在昆明地区(海拔2100 m)开展了不同尺寸球电极在1.0~3.0 m间隙下的球-板间隙操作冲击试验,分析了不同电极结构和间隙距离下的放电过程、流注起始分散性、流注分支发展特性和注入电荷变化规律,并研究了电压上升率对流注放电参数的影响。研究结果发现,相同间隙结构下,随着海拔升高,气压变低,放电过程会缩短;当间隙距离分别为2.0 m和3.0 m,球电极直径从0.3 m增至0.9 m时,平均流注起始时间最大增量分别为54.8%和57.0%,其分散性也随之增加;初始流注注入电荷量随着间隙距离和球电极直径的增加而增加,注入电荷量范围为1.1~15.6μC;流注分支主通道和次通道平均发展速度分别为1.2~5.0 cm/μs和0.8~2.6 cm/μs。在末跃阶段流注分支主通道迅速发展,直至击穿,平均发展速度约为10~25 cm/μs,次通道停止发展后消失。流注起始时间及其分散性会随着外施电压上升率的增加而减小,同时注入电荷量会随着流注起始电压和电压上升率的增加而增加。