钢芯铝绞线表面电场分布及其电晕起始场强分析

钢芯铝绞线广泛应用于交流输电线路中,绞线表面电晕是输电线路运行中需考虑的重要问题之一,因此有必要对钢芯铝绞线表面电场分布及其电晕起始场强进行分析。文中运用有限元法提出了钢芯铝绞线表面电场分布及其电晕起始场强的计算方法,计算结果表明:运用有限元法能较准确计算绞线周围的精细电场分布,等半径的光滑导线和绞线表面最大场强相差约28%;绞线电晕起始电压决定于绞线周围电场分布,且随绞线半径的增大和最外层股数的增加,电晕起始电压逐渐升高并呈现饱和趋势。提出的计算方法和所得结论可为交流输电线路的设计提供理论依据。

正极性雷电冲击电压下流注起始特性研究

流注是长空气间隙放电的主要过程,其起始特性具有重要的理论价值与广泛的工程应用。以往对直流电压作用下流注起始特性的研究较多,对冲击电压特别是电压上升率较大的雷电冲击电压下流注起始特性研究很少。采用基于光电集成技术的高压侧电流测量系统与空间电场测量系统,对1 m棒–板间隙在正极性雷电冲击电压下流注起始特性进行研究,提出了新的流注起始观测手段,获得不同半径棒电极、不同电压上升率下的流注起始电压与场强,拟合得到考虑电压变化率的流注起始场强判据,并验证了所提出判据的广泛适用性。另外,还对正极性雷电冲击电压作用下流注起始时延的变化规律进行研究,定量测量了流注的起始时延,为研究流注起始时延的概率分布奠定基础。

温度变化对SF_6/N_2混合气体放电特性的影响

不同温度下SF_6/N_2混合气体的周围离子平均自由行程和热运动速度不同,使SF_6/N_2混合气体放电过程呈现不同特性。为此,在极不均匀电场、雷电冲击电压下研究了温度对SF_6/N_2混合气体放电特性的影响。在正负极性的雷电冲击电压下分别测量冲击击穿电压和预放电电流波形,并分析了不同温度下SF_6/N_2混合气体的预放电现象、步长时间、电晕起始场强及击穿场强。此时试验温度范围设为-20~20℃。结果表明:步长时间、电晕起始场强、击穿场强呈现较大的随机性。负极性雷电冲击电压下步长时间均长于正极性雷电冲击电压下步长时间。负极性冲击电压下10%SF_6-90%N_2混合气体的电晕起始场强和击穿场强随着温度升高而增高。本研究结果对柜式气体绝缘开关设备和气体绝缘金属封闭输电线路设计具有一定的研究意义。

高海拔地区高压直流屏蔽金具电晕特性

随着高压直流屏蔽金具国产化的推进,越来越多的国产金具如屏蔽环等逐渐应用到换流站中,而屏蔽环电晕起始特性随自身尺寸变化规律目前尚不清楚。为研究屏蔽环的电晕特性,依据±500 k V木家换流站和昭通换流站阀厅典型屏蔽环的尺寸,设计了环径分别为600、800、1 000 mm的3组屏蔽环,在昆明南网特高压试验基地(海拔约为2 100 m)开展试验,采用阶梯升压方式对屏蔽环加载电压,通过紫外成像仪判断屏蔽环是否发生电晕,以确定对应的电晕起始电压,并根据试验布置建立3D电场仿真模型,采用有限元数值仿真方法,计算出各屏蔽环对应的电晕起始场强。通过对屏蔽环电晕特性的分析研究得出屏蔽环电晕起始电压与场强随环径、管径的变化趋势,并给出各典型尺寸屏蔽环在高海拔地区的电晕起始控制场强,其中最小的起晕场强控制值>21k V/cm,这为实际工程提供了校核参考数据,并为屏蔽金具的国产化设计和选型提供参考。

工频电压下 XLPE 绝缘的电树枝老化实验研究

用针——板电极对ＸＬＰＥ电缆绝缘的电树枝老化过程进行了实验研究，得出了ＸＬＰＥ电缆绝缘的电树起始场强值及其老化曲线，进一步证实了电树枝放电通道有丛状放电和枝状放电两种形式。丛状放电时，在一定电压范围内电压越高，丛状放电通道区域越大，老化时间越长。

输电线路工程导线电晕质量控制分析

通过对导线电晕起始电压、电晕起始场强及导线表面粗糙系数的介绍 。

冻土冲击特性的试验研究

我国西部地区的输变电工程经过多雷的永冻土地区,了解冻土的冲击特性是输变电工程雷电防护的基础。该文通过试验方法对冻土的起始击穿场强进行研究,并对温度、水分、含盐量等因素对冻土的起始击穿场强的影响规律进行探讨,同时结合土壤导电机理对试验结果进行了初步的解释。以水平接地体为例说明温度对冲击接地电阻的影响。试验表明,土壤的起始击穿场强随着温度、含水量以及含盐量的升高而降低;接地体的工频接地电阻和冲击接地电阻随温度的降低而增加,冲击系数却随着温度的降低而降低。

接地装置冲击过程中土壤电气特性的研究进展综述

根据土壤结构,研究了土壤的多孔介质电气模型,并研究了冲击电流作用下,土壤特性参数的频变规律,分析得出土壤频变特性对改善接地装置冲击散流效率,降低暂态冲击接地阻抗具有重要意义。研究了接地装置冲击过程中土壤火花放电现象的动态物理过程和土壤火花放电的检测手段及其对接地装置的影响。最后进行了土壤火花放电现象的试验研究,得出随着土壤含水量的增加,土壤火花放电的起始冲击击穿场强逐渐降低;在0℃以上,温度越高,越容易发生土壤的火花放电现象。

火力发电机电晕现象的机理分析及处理措施

电晕现象是大型火力发电机中的常见放电现象,为了解决电晕导致的电能损耗、设备老化及电磁干扰等问题,从电场强度与电压的关系、介电常数的影响、电晕起始场强以及Paschen定律出发,系统分析了发电机产生电晕现象的机理。通过研究导线表面粗糙度、棱角半径、气体压力和密度等因素,提出了控制电场强度、优化导线表面和几何设计、调节工作气压和使用高密度绝缘气体等措施,这些措施能够有效抑制电晕现象,提高火力发电机的运行可靠性。