基于小电晕笼的污秽单根导线的电晕特性研究

论文摘要

交直流输电线路的电晕现象会造成电晕离子电流、电晕损耗、无线电干扰和可听噪声等多种不良后果,它和输电线路的电磁环境息息相关。随着输电线路电压等级的提高,必须将电磁环境问题列入设计、建设和运行超特高压交直流输电线路时要考虑的重要问题范围之内。研究不同表面状况下的导线电晕损失对于指导不同气候地区的高压输电线路的设计和建设具有重要的意义。研究输电线路各种导线电晕特性的一种经济有效的方法是电晕笼试验,它可以模拟实际输电线路导线表面的电场强度情况,被广泛应用于导线电晕特性的研究中。论文首先探讨了各种相关电晕笼的电气参数设计、结构参数选择、机械设计和测量应用等方面的问题,设计制造了一个实验室小电晕笼。小电晕笼的截面边长为1.8米,长4米,两端各有0.5米长的防护段。实验中利用小电晕笼的装置研究了单根光滑导线和钢芯铝绞线在导线表面干净和污秽下的电晕起始电压和不同电压下的电晕损失值。通过对光滑导线表面进行干净和涂污条件下的电晕笼中的电晕试验,对光滑导线的电晕损失进行了研究。在污秽条件下,光滑导线的电晕起始电压比干净时的电晕起始电压下降28.63%。涂污下光滑导线的电晕损失也大于干净时的电晕损失。当电压加至140kV时,涂污光滑导线上产生的电晕损失比干净时的电晕损失大29.9W/m。对于钢芯铝绞线,电压加至140kV时,导线LGJ-300/40在干净和污秽条件下的电晕损失值分别为22.67W/m和54.65 W/m。LGJ-300/40在干净和污秽条件下的电晕起始电压分别为119.47kV和80.00kV。干净条件下的绞线电晕起始电压高于污秽条件下的电晕起始电压。污秽颗粒改变了导线的表面状况,使导线表面的电晕起始场强下降,另一方面,污秽颗粒的存在使导线表面在更低的电压下达到导线的电晕起始场强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.1.1 影响架空输电线路电晕放电的主要因素
• 1.1.2 电晕放电的危害
• 1.2 国内外研究水平
• 1.2.1 国内外电晕损失的研究现状
• 1.2.2 影响电晕损失的因素的研究
• 1.3 本文完成的工作
• 第2章 实验室小电晕笼的设计
• 2.1 电晕笼原理
• 2.2 电晕笼的分类
• 2.3 电晕笼用途
• 2.3.1 电晕笼测量电晕电流
• 2.3.2 电晕笼测量电晕损耗
• 2.3.3 无线电干扰的测量
• 2.3.4 可听噪声的测量
• 2.4 电晕笼设计原则及其实现
• 2.4.1 ANSYS 有限元分析方法
• 2.4.2 笼壁与导线之间的距离
• 2.4.3 交流电荷的临界距离
• 2.4.4 电晕笼长度的确定
• 2.5 电晕笼主体材料的确定
• 2.6 本章小结
• 第3章 实验装置及实验方法
• 3.1 实验装置
• 3.1.1 电源
• 3.1.2 电晕笼
• 3.2 测量仪器
• 3.2.1 电流采集装置
• 3.2.2 数据采集与计算机平台
• 3.3 实验方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 光滑导线的电晕损失研究
• 4.1 导线表面干净时的电晕损失
• 4.2 导线表面涂污时的电晕损失
• 4.3 本章小结
• 第5章 绞线的电晕损失研究
• 5.1 绞线表面干净时的电晕损失
• 5.2 绞线表面涂污时的电晕损失
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要