特高压电晕笼直流分裂导线正极性电晕起始特性分析

为了研究特高压电晕笼分裂导线正极性电晕起始特性,应用模拟电荷法计算绞线的表面电场,采用一次镜像,最外层的每一股铝线用8个模拟电荷代替,依据极不均匀电场下电晕自持判据以及光电子二次发射过程,计算特高压电晕笼绞线的起始电压。应用特高压电晕笼进行了单根钢芯铝绞线(LGJ)900-75导线,6*LGJ900-75(分裂间距450),8*LGJ400-35(分裂间距400)导线干燥和降雨率分别为2.4mm/h,20mm/h,30mm/h条件下的电晕损失试验研究。通过切线法得到了三种形式导线干燥情况下的起晕电压,计算和试验起晕电压的对比分析说明计算模型可以应用于计算特高压电晕笼直流导线正极性的起晕电压,在此基础上进一步的分析计算表明:特高压电晕笼导线正极性电晕起始电压随着分裂数的增加而增加,随着分裂间距的增加而降低,随着子导线半径的增大而增大;淋雨条件下的表面粗糙度,随着降雨率的增加而降低,同时呈现出饱和的趋势。

用于特高压电晕笼分裂导线的集成化光电式电晕损失测量系统设计

为了研究高海拔地区特高压分裂导线的起晕特性和电晕损失特性,研制了一套集成化光电式电晕损失测量系统。测量系统由远端光通信采集模块,本地合并单元和上位机软件组成。远端光通信采集模块与本地合并单元之间采用光纤传输,通过光脉冲触发保证导线电晕电流和电压的精确同步采集。采用Labview开发了上位机软件,本地合并单元与上位机之间以UDP通信协议通讯。在实验室用信号发生器对测量系统进行角差、比差测定,测量结果表明:该套系统角差<0.009′,比差<0.03%,同步性和测量精度均优于现有的光纤数字化测量系统。应用该系统在西宁市平安县对特高压电晕笼分裂导线电晕损失进行测量,获得了八分裂LGJ630导线在干燥、中雨和大雨条件下的电晕损失,表明该系统可用于研究高海拔不同条件下特高压交流分裂导线电晕损失规律。

我国特高压直流电晕笼的结构参数与设计原则

电晕笼是一种可对导线电晕特性进行试验研究的设备,采用电晕笼进行导线电晕特性试验可弥补试验线段的不足。介绍了国内外已建部分电晕笼的情况,以及我国特高压直流试验基地内的直流电晕笼的功能、外观和结构,并对电晕笼截面尺寸、长度等结构参数及其制订依据进行了阐述。最后介绍了我国特高压直流电晕笼的模拟降雨降雾系统的设计方案。

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅱ)—电晕电流与电晕损失

电晕损失是采用特高压电晕笼研究导线电晕特性的重要内容。搭建了考虑均压环的电晕笼导线交流离子流场3维计算模型,模型在笼体两侧加入均压环电荷以抑制端部效应,采用基于Shockley-Ramo法则的电晕电流计算方法,以及基于电晕电流工频分量的电晕损失计算方法。采用此模型计算了特高压电晕笼8×LGJ 630导线的交流离子流场,对比分析了均压环对导线表面最大场强沿线分布的影响,证明了均压环能改善端部效应引起的场强过大。而后计算得到大雨条件下8×LGJ 630导线上施加500 kV电压时的电晕电流时域波形,与理论波形规律一致。最后,对电晕电流进行频谱分析,得到了电晕电流工频分量的幅值和相位,并采用功率因素法计算了干燥和大雨条件下、不同交流电压时笼内单位长度导线上的电晕损失,与文献中的试验结果相差≤25W/m,且比2维算法结果有更高的精确度,证明了该方法的适用性。研究结果表明,所建离子流场模型符合物理实际,对电晕笼导线电晕损失的研究具有一定的参考意义。

基于紫外成像的高海拔分裂导线电晕起始特性研究

高海拔电晕放电起始特性是导线电晕特性研究的重要内容之一。紫外成像仪是一种非接触式的测量放电的仪器,文中使用紫外成像仪测量了高海拔地区特高压分裂导线LGJ-720在电晕笼中的电晕放电特性。在西宁平安县特高压试验基地对LGJ-720导线在干燥、淋雨、湿导线条件下做了6分裂数下的电晕特性试验,获得了导线电晕放电紫外图谱。文章对以往的紫外图像处理算法进行改进,使用聚类和Graph Cuts算法对图像中的光斑进行分类和分割,相比传统算法保留了主光斑附近由于设备放电引起的灰度值较大的小光斑,滤除与主光斑较远且灰度值小的小光斑,提出根据光斑位置关系与灰度值进行图像分割的算法,得到了不同气象条件下导线所加电压与等效紫外光斑面积之间的关系,使用切线法获得了电晕放电起始电压,在仅考虑电晕起始电压的条件下对特高压导线选型提供参考。

特高压直流长、短输电线路无线电干扰的转换关系分析

研究特高压直流长、短输电线路的无线电干扰转换关系,对于将特高压直流试验基地建设的试验线段和电晕笼内导线的试验结果用于预测实际特高压输电线路的无线电干扰有重要意义。推导了由无线电干扰激发函数表示的任意长度、任意终端阻抗输电线路上无线电干扰的计算公式。该计算公式在几种情况下简化后与国外文献结果的对比,可说明其可靠性。在此基础上,导出了中国特高压直流试验基地建设的试验线段和电晕笼内导线适用的长、短线无线电干扰转换关系。无限长线路的无线电干扰等于试验线段和电晕笼内导线的无线电干扰频率特性曲线极小值包络线乘以相应的转换系数。该研究结果对特高压直流输电工程的电磁环境评估有一定的参考作用。

750kV输电线路导线激发函数分析

结合特高压电晕笼试验,得到了750kV输电线路所采用的4种6分裂导线无线电干扰激发函数曲线;实测证明针对6分裂导线电晕笼实测得到的激发函数比CISPR推荐的公式计算激发函数更为准确,并就如何利用激发函数计算无线电干扰给出了说明。