大直径屏蔽球电晕特性与起晕电压预测

为研究大直径屏蔽球的电晕特性,提高直流换流站阀厅绝缘设计能力,依据典型阀厅屏蔽球尺寸设计了直径100βmm到600βmm的试品球,开展了球-网-地、球-地和球-球-地3种试验布置下的正(负)极性电晕试验,提出了表征电极周围空间电场分布的特征集,将其作为输入量,引入支持向量分类机构建机器学习模型,实现屏蔽球的电晕起始电压预测。试验得到了负极性起晕场强与球径之间的关系,同时以其中两种试验布置作为训练样本,预测另一种试验布置的起晕电压,结果表明:球-网-地、球-地和球-球-地3种试验布置下负极性起晕电压预测结果同试验值相比,平均绝对误差分别为5.19%、4.99%和4.33%,预测值拟合曲线与试验值基本相符,满足工程要求。该方法能通过已有试验数据预测相似环境下结构相异样本的同极性起晕电压,为起晕电压数值计算提供了一条新的途径。

换流站阀厅屏蔽球结构研究

屏蔽球是特高压直流输电工程换流站阀厅中的一种重要金具。屏蔽球表面电场控制是阀厅设计的重要组成部分。在试验中遇到屏蔽球起晕现象,通过计算机仿真分析了原因,根据分析结果提出了几种屏蔽球设计方法,通过比较确定了最优的方法,并按最优的设计方法对屏蔽球的结构进行了改进,最后通过试验和仿真证明了屏蔽球设计新方法的有效性。本文提出的屏蔽球结构设计新方法为特高压直流输电工程中换流站阀厅金具设计提供了重要参考。

球表面毛刺缺陷对球-板间隙操作冲击放电特性的影响

对不同直径屏蔽球表面存在毛刺缺陷时的表面电场分布进行了仿真分析,并在特高压试验大厅开展操作冲击放电试验。结果表明:毛刺的存在会大幅提高球表面的最大场强,当毛刺长度为1~5 mm时,其最大场强较表面洁净状态提高了40.4%~379.2%,且相同长度毛刺对屏蔽球表面场强的影响程度随球直径增大而增大;在5 m球-板间隙下,毛刺对屏蔽球操作冲击放电特性影响较为明显,当毛刺长度为1~5 mm时,其操作冲击放电电压降低了19.1%~30.4%。

超高压交流变电站金具电晕特性与选型研究

为消除电晕放电造成的能量损耗和电磁干扰,对不同种类金具的电晕特性以及不同电压等级下金具选型进行研究。利用紫外成像仪对几座超高压交流变电站的电晕放电现象进行观测,找出易发生电晕放电的金具;对此金具结构建立三维有限元仿真模型,计算在施加500 kV和750 kV电压等级下,不同尺寸金具表面电场强度分布情况,并针对场强较大的结构进行优化设计。研究结果表明,随着均压环、屏蔽环管径和屏蔽球球径的增大,其表面电场强度逐渐减小;结合金具表面起晕场强控制限值,给出了500 kV和750 kV电压等级下,耐张绝缘子串屏蔽环、V型绝缘子串均压环以及导线屏蔽球的尺寸选型。