长寿—武隆220kv线路电晕放电特性与抑制措施分析

《长寿—武隆220kv线路电晕放电特性与抑制措施分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、重庆人学r：稃硕十学位论文1绪论1．1论文研究的意义超高压输电线路工程实际中经常会遇到电晕放电现象，当输电线路导线表面的电场强度超过电晕的起始场强时，在导线表面就会产生电晕放电现象。输电线路的电晕放电主要受线路本身特性的影响和环境因素(如雨、雾、相对湿度的增加)的影响【l】。工程实际中，电晕放电会带来很多不利影响，气体放电过程中的光、声、热等效应以及化学效应等都能引起能量损失。电晕放电过程中，由于起始阶段的放电特点，或高压较高时流注不断熄灭和重新爆发，会出现放电的脉冲现象，因此电晕放电会形成高频电磁波，引起干

2、扰。电晕放电还能使空气发生化学反应，造成臭氧及氧化氮等产物，这些有害物质会严重影响输电线路附近居民的身体健康【2】o长寿一武隆220kV线路起于长寿变电站，止于武隆变电站，全长118公里，其中大部分线路都要跨越海拔在1000m以上的相对高海拔地区，气候条件恶劣，湿度大，雨雾天气严重，相对湿度常年在80％以上，其中严重的时候超过90％，带电运行的导线、绝缘子、金具、防震锤等部件很容易就会产生电晕放电，不仅引起输电线路能量损耗和大量的噪声干扰，电晕还严重威胁到长武线的运行安全。研究长寿一武隆220kV线路高海拔地

3、区的电晕放电特性及采取何种措施抑止电晕的危害己成为工程实际中亟待解决的问题。国内外已经对低海拔地区电晕放电特性进行了大量的研究，但目前尚无系统和可供相对高海拔和高湿度地区超特高压输电线路设计的应用基础理论和工程，而且由于电晕放电理论计算本身并不精确，实际上电晕起始场强是根据由实验总结出来的经验公式计算的12J，由于试验和环境条件的差异以及缺乏系统的理论研究，出现了多种电晕起始场强的计算公式13J，且这些公式难以直接用于相对高海拔和高湿度地区工程实际领域。因此，进行长武220kV线路电晕放电特性分析，研究相对高

4、海拔地区气压、空气密度、温度、湿度等大气条件和空间电荷及电场分布等因素对电晕产生的影响机理，并由此提出高海拔地区抑止电晕危害的措施，对完善电晕放电基础理论及工程实际中的运用都有着重要的意义。1．2国内外研究现状国内外学者及研究人员对电晕放电进行了大量的研究，对复杂气候地区的电重庆人。学I：样硕十学位论文1绪论晕放电机理也作了一定的研究，以下将分电晕放电类型与理论、导线电晕起始电压的研究和抑制电晕措施三个方面进行综述。1．2．1电晕放电类型与理论在均匀电场中某处开始一定的电离后，常导致完全的过渡过程，建立起等离

5、子通道。在极不均匀电场中则不然，即使出现了许多局部的电离和激发过程，电极之间并不击穿或导通，这一现象称为电晕。根据外加电压的极性，可将电晕分为币电晕和负电晕两种【5】。(1)正电晕在冲击电压作用下，由于在几微秒内电压幅值就降到一半，『F离子空间电荷的积累和漂移都可以忽略不计。施加电压时，从正棒极发出几个流注，随着时间的发展，流注伸长并且加多，形成树枝状的放电。如果提高电压，流注仍将是放电的唯一形式，一直过渡成电火花放电。在直流电压下，空间电荷可以在电场中移动，有时积累为瞬变的或稳定的空间电荷。当空间电荷稳定时

6、，原来的电场要发生畸变。这种情况下的电晕可以分为3个阶段：①起始流注；②辉光。如果阳极周围积累了相当多的负离子空1．刚电荷，断续的流注电晕将向稳定的辉光过渡；③击穿流注。如果电场足够不均匀，且间隙有足够的长度，放电将从辉光发展为这种断续的方式。这种流注比较亮而长，会引起大量的噪声和无线电干扰。‘(2)负电晕在冲击电压作用下，空间电荷对原电场的畸变不影响电离过程。将形成羽毛状的电晕。这些羽毛状的分支是淡而弥散的，并且亮度不均匀。有时它们互相汇合，组成一个亮区，很难将各个分支彼此区分。在直流电压作用下，由于正离子

7、空间电荷的作用，起现象和冲击电压有很大的不同。首先将出现特里切尔脉冲【6'。71。接着是阴极出现电流稳定的负辉光。电压再提高，稳定的负辉光将继续存在，一直到电火花击穿；如果间隙较长，辉光和电火花之间发生另一类型的电晕，称为负流注，呈刷状或羽毛状。对于交流电压，在正常的运行电压下，电晕能暂时地出现于电压由负极性向正极性转变的过程中；这时空间的负离子朝导线表面移动，并在与导线接触时放出能量。细导线周围的负离子(产生于负半周波)的浓集，对下一J下周波上正流注的形成起抑制作用，这种抑制能显著的提高间隙的击穿强度。电晕

8、放电是一种自持放电形式。其放电理论主要是建立在汤逊理论和流注理论德基础上。1903年，汤逊(J．S．B．Townsend)根据大量实验事实，提出了比较系统的气体击穿理论14J。该理论认为，电极间电流急剧增长是出现了碰撞电离过程，产生了2重庆人学。I：稃硕士学位论文1绪论电子崩，带电质点大增。0【过程与Y过程同时引起的电流一专㈩式中厶为外电离因素引起的起始光电流，d为电极间距，0L与丫为电离系数。汤逊