高压放电冲击波的变能量释放问题

以高压放电冲击波实验为基础,运用特征线法进行数值模拟,研究了变能量冲击波问题,得出了与实验结果符合较好的结果,对变能量冲击波的能量补充机理有了新的认识。

高海拔地区带电作业间隙操作冲击放电电压校正探析

新时期下,在输电线路运维检修的过程中,带电作业是一项比较常用的方式,其不仅能够有效地降低停电的发生频率,还能够切实有效地提高供电可靠稳定性。就低海拔地区的情况来看,输电线路带电作业的开展情况已经比较普遍。近年来,我国输变电工作的建设水平逐渐提升,建设面积越来越广,很多在建的输电线路都要经过高海拔地区。受到气候环境等因素的影响,随着海拔高度的上升,相应的空气密度也会逐步下降,这也是为什么人们在海拔高的地方容易缺氧的原因。在一样的距离下,空气间隙放电电压要显著低于低海拔地区,这对作业安全的要求更高,带电作业的安全距离会增加。因此,为提高作业的稳定性、安全性,必须加以研究合适的放电电压校正方法,确定最短的安全距离。本文以750kV同塔双回直线塔为例,分别在海拔2000m、3000m、4300m等地区进行试验,提出了基于改进m参数的放电电压海拔矫正方法,确定出带电作业最小安全距离参考值。

高重复频率准分子激光器中放电冲击波特性的实验研究

采用阴影法对高重复频率准分子激光器放电腔内的放电冲击波现象进行了实验研究,研究结果揭示了放电冲击波的产生以及演化过程。通过对观测结果进行分析,获得了放电冲击波的3种典型形式:横向冲击波、纵向冲击波(主电极冲击波)和预电离冲击波。估算了3种冲击波的波速,进而分析了可会受冲击波影响的重复频率。研究成果可以为高重复频率准分子放电腔的设计提供支持,尤其是可以在放电冲击波抑制结构的设计方面提供支持。

准分子激光器中放电冲击波的仿真研究

分析了准分子激光器放电腔内放电冲击波能量来源的计算方法,利用Fluent软件对放电冲击波物理过程进行了二维仿真,揭示了300μs内横向冲击波和纵向冲击波的演化过程,获得了此过程中气体速度、密度、压力和温度等关键参数的变化规律。对仿真结果进行分析,得出了高重复频率放电腔设计中应注意的关键位置以及处理方法,提出了选取放电腔尺寸和边界等参数时的参考依据。

±1100kV干式平波电抗器电场分布和操作冲击放电特性

±1100 kV干式平波电抗器是特高压直流输电工程中关键主设备之一,为确定平波电抗器的外绝缘特性,开展了±1100 kV干式平波电抗器电场和操作冲击放电特性研究。首先,对±1100 kV平波电抗器的电场分布进行了仿真计算,在直流电压下,平波电抗器电位分布较为均匀,关键位置电场强度值均低于一般要求的1500 V/mm的经验值;然后,开展了干燥及模拟人工降雨下±1100 kV平波电抗器操作冲击放电试验,得到了其在安装不同管径均压环时的50%操作冲击放电电压U50%:随着均压环管径的增大U50%略微升高3.06%;随着雨量的增大,U50%呈降低趋势,大暴雨条件下的U50%较干燥情况下U50%相比降低4.7%;不同试验条件下±1100 kV平波电抗器的U50%均大于工程所需的2400 kV。由仿真与试验结果可得,±1100 kV平波电抗器设计能够满足工程的需要,同时研究结果为±1100 kV平波电抗器外绝缘参数的确定提供了参考。

基于冲击放电试验的电力电容器外壳振动预估方法

高压直流换流站中电容器装置辐射噪声水平高,需要对其进行振动和噪声的预估。本文关注电容器外壳振动的预估,基于机电联合频响函数系统地提出了一种新型的电容器外壳振动预估方法。机电联合频响函数定义为电容器外壳振动速度与电容器激励电压平方的频域比,可以由冲击放电试验获取。在给定的激励条件下,电容器外壳的振动速度等于机电联合频响函数与激励电压平方的频域乘积。本文比较了两种相同激励条件下电容器外壳振动预估结果与实测结果,说明了本文所提的电容器外壳振动预估方法可行准确。

长空气间隙负极性操作冲击放电特性研究(Ⅱ)-间隙系数

大气环境、电极布置方式和间隙类型等对长空气间隙的负极性操作冲击放电特性均有不同程度的影响。分别采用20/2 500μs和80/2 500μs两种负极性操作冲击电压波进行放电试验,研究了气象条件、波头时间、下电极高度及导线接地方式等对空气间隙放电特性的影响,并对以棒–板间隙为基准,分析计算棒–棒间隙、棒–线间隙的间隙系数。试验结果显示:湿度对长空气间隙的负极性操作冲击放电特性试验具有明显的影响;间隙距离大于3 m时,20/2 500μs负极性操作冲击电压波作用下空气间隙的50%放电电压较高,间隙距离小于3 m时,80/2 500μs负极性操作冲击电压波作用下空气间隙的50%放电电压较高;下电极高度对棒–棒间隙放电特性具有一定的影响;导线接地方式对棒–线间隙的50%负极性操作冲击放电电压具有显著影响。间隙系数随间隙距离呈非线性变化趋势,棒–线间隙对棒–棒间隙的间隙系数随间隙距离增大基本趋于稳定值1.05。

低气压下开关柜空气间隙雷电冲击放电特性

以空气为绝缘介质的开关柜,其电气安全距离受海拔、电极形状等影响明显,但低气压下开关柜空气间隙的选择目前尚无相关标准可供参考。为此以40.5 kV开关柜内存在的4种空气间隙和典型棒–板间隙为研究对象,在人工气候实验室展开了低气压下空气间隙正极性雷电冲击放电特性试验,并分析了电极形状、气压p、相对湿度h、间隙距离对其放电特性的影响。结果表明:开关柜空气间隙放电特性与棒–板差别较大,不同间隙类型放电特性差异明显;低气压下空气间隙雷电冲击电压U50与零海拔、标准大气压p0下冲击电压U50,0满足U50=U50,0(p/p0+ch)n关系,其气压影响特征指数n和湿度附加影响指数c与电极形状有关;间隙雷电冲击放电电压在不同湿度下有一定分散性,且间隙放电电压与间隙距离(<400mm)之间不呈线性关系。研究结果可为高海拔地区开关柜电气安全距离的选择提供指导。

交流电力系统线路阻波器用有串联间隙金属氧化物避雷器的工频放电电压和冲击放电电压的测量方法

简要分析了交流电力系统线路阻波器用有串联间隙金属氧化物避雷器的工频放电电压和冲击放电电压测量中存在的问题，并提出了新的简便测量方法。

尖板间隙中SF_6冲击预放电的光电研究

用光电倍增管研究了尖板间隙中ＳＦ６在正雷电冲击下的预放电特性，得出流注向先导转变的时间与实验参数（电压。

雷电冲击下尖板间隙中 SF_6 放电过程的计算

用光电倍增管研究了雷电冲击下尖板间隙中ＳＦ６的放电发展过程。根据实验结果，改进了现有的ＳＦ６放电模型，并据此设计了能够计算驼峰区从起晕到最后击穿的放电发展的程序。

球–球电极下变压器油冲击放电的尺寸效应

油浸式电力设备的冲击绝缘强度与结构尺寸有关。为得到尺寸效应对变压器油冲击放电的影响,实验研究了陡前沿冲击电压下球–球电极油间隙随电极面积、间隙距离的放电特性,并利用统计学方法对实验数据进行了分析。总结实验结果,给出了变压器油平均击穿场强关于电极面积A、间隙距离d的经验公式,同时得到三参数Weibull分布形状参数与电极直径、间隙距离之间的关系。通过计算有效作用面积Aeff并与实际放电蚀坑面积对比,结果表明利用三参数Weibull分布形状参数计算得到的有效作用面积与实际情况更为符合。最终建立了三参数Weibull分布形状参数m与电场利用系数η的关系,进而获得了电极尺寸与有效作用面积的关系,为其绝缘设计提供重要参考。

大电流冲击放电装置的同步运行实验研究

在实验测量取得了触发脉冲波形和间隙开关动作特性等参数的基础上 ,分别对由两个间隙开关及三个间隙开关组成并联系统的大电流冲击放电装置进行了同步运行实验 .对系统的同步状况进行了测量和分析 ,研究了工作电压和触发电压对系统同步的影响 。

2400m海拔下换流站阀厅内金具空气间隙操作冲击电压放电特性

为分析海拔2 400 m处新松换流站阀厅将军帽、均压环(单环)、均压球等金具在操作冲击电压下的放电特性,根据楚雄换流站阀厅内典型金具的尺寸结构,选取典型尺寸Φ750 mm、Φ880 mm将军帽,Φ1 200×300 mm、Φ1 600×300 mm、Φ1 900×300 mm均压环(单环),以及Φ1 100 mm、Φ1 600 mm、Φ2 000 mm均压球,在位于海拔2 100 m的昆明特高压基地开展了对地空气间隙的标准操作冲击放电特性试验研究。对新松换流站阀厅内的空气净距进行了校核,并给出了经海拔修正后得到的不同海拔高度情况下放电电压的特性曲线。本文的研究为新松换流站空气间隙距离的选择提供了依据。

电缆故障源有效冲击放电信号测量电路设计

信号测量电路是对故障源在有效冲击放电条件下,实现发出的声信号的去干扰,快速精确测量。首先对有效冲击放电进行简要阐述,然后说明声传感器的选择和工作原理。在强干扰条件下,针对弱信号进行检测,设计具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声的前置放大电路,通过带通滤波器选择被测信号,滤除干扰信号。最后,采样AD8337实现信号的自动增益控制,获得稳定、低噪声的信号输出。

高海拨V形绝缘子串冲击放电特性试验研究

介绍了云南电力中试基地进行的高海拔 5 0 0kV输电线路ZBV2塔V形绝缘子串冲击放电特性试验 ,试验结果校正到标准大气条件、 2 0 0 0m及 2 70 0m海拔条件 ,对高海拔地区 5 0

同塔双回±500kV直流线路杆塔上层空气间隙放电特性和耐雷性能试验研究

与单回直流输电线路相比,同塔双回±500kV输电线路能够大大提高线路走廊的输送能力;但其直线塔布置型式决定了其冲击放电特性与以往±500kV单回I串水平排列、±800kV单回V串水平排列时的冲击放电特性有很大差别,尤其是上层空气间隙的放电特性。为研究同塔双回±500kV线路上层空气间隙的冲击放电特性,首先利用实尺寸塔头,对V型绝缘子串在上层间隙中,导线或均压环到上横担、塔身、下横担距离相等时的操作冲击和雷电冲击放电特性进行了试验研究。为研究下横担对上层空气间隙放电特性的影响,保持均压环到上横担、塔身的距离相等且不变,改变下横担到上导线的距离,进行操作冲击和雷电冲击试验研究。最后,结合试验得到的结果,计算了上导线到下横担距离减小前后的杆塔耐雷水平。

±800kV同塔双回直流线路杆塔空气间隙的放电特性影响因素研究

±800 kV同塔双回线路电压等级较高,且杆塔形状和杆塔尺寸较±500、±660 kV直流输电线路杆塔都有很大差别,因此其空气间隙的放电特性有不同特点。为选择合适的±800 kV同塔双回直流线路空气间隙距离值,对影响±800 kV同塔双回输电线路杆塔上、下层空气间隙冲击放电特性的因素进行了真型尺寸模拟试验研究。研究了下层塔身宽度对杆塔下层间隙操作冲击放电特性的影响,均压环尺寸对直流V串塔头空气间隙放电特性的影响,直流运行电压对塔头间隙冲击放电特性的影响,±800 kV同塔双回输电线路杆塔下横担对上层间隙操作冲击放电特性的影响,并校核了下横担到上导线距离减小后杆塔的耐雷性能。研究结果表明:原有的塔身宽度对间隙操作冲击放电影响的修正公式已不适用于±800 kV同塔双回直流线路塔头;均压环尺寸大小与放电电压正相关;导线直流电场对间隙的放电路径有明显影响,但对放电电压影响不大;杆塔上导线到下横担的间隙距离可适当减小,但间隙距离减小后,杆塔的反击耐雷性能及绕击耐雷性能都略有降低。该研究结果可用于指导±800 kV同塔双回输电工程的设计。

基于长间隙放电试验适用于大尺寸输电线路的改进电气几何模型

电气几何模型(electric geometry model,EGM)作为解决雷电屏蔽问题的工程模型,广泛应用于计算评估高压、超高压输电线路的雷电绕击性能。然而,随着特高压输电线路杆塔高度的提高和空气间隙的增长,运用现有EGM得到的绕击率和实际观测数据有较大出入。鉴于此,该文基于1~10m的棒-棒长空气间隙负极性20/2500μs操作冲击50%放电电压试验数据,并引入Idone的雷电通道回击速度概率分布,修正了现有击距公式;再根据棒-棒间隙和棒-板间隙的50%放电电压在4m处发生翻转的特点,结合试验结果修正了大地的击距系数,提出了一种适用于大尺寸输电线路的改进EGM。最后运用该文提出的改进EGM分别对日本500、1000和中国1000k V交流输电线路的绕击率进行计算,与日本长期的雷击观测数据对比表明:该文提出的改进EGM较现有EGM更加适合大尺寸输电线路,尤其是各相导线绕击比例和观测数据更加吻合。该文提出的改进EGM能为大尺寸输电线路雷电屏蔽设计提供参考。

冲击电压测量的国际比对

介绍了西安高压电器研究所进行冲击电压国际比对测量的项目和方法,并详细列出了PTB(德国物理技术研究院)的两台分压器A和B以及西高所自制的两台分压器C和D的测试结果;给出了B,C,D对A的比对结果。