高海拔地区110kV绝缘子雷击闪络特性及闪络判据研究

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1、硕士学位论文高海拔地区110kV绝缘子雷击闪络特性及闪络判据研究作者姓名阮耀萱学科专业高电压与绝缘技术指导教师韩永霞副教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月TheResearchontheLightningImpulseFlashoverCharacteristicsandLightningFlashoverCriterionof110kVInsulatorADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：RuanYaoxuanSupervisor：A.Prof.H

2、anYongxiaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM863学校代号：10561学号：201520111317华南理工大学硕士学位论文高海拔地区110kV绝缘子雷击闪络特性及闪络判据研究作者姓名：阮耀萱指导教师姓名、职称：韩永霞副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：高电压与绝缘技术研究方向：电力系统过电压及其防护论文提交日期：2018年6月4日论文答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：傅闯委员：戴

3、栋，汪娟娟，韩永霞，刘刚摘要雷击是架空输电线路跳闸的主要原因，其中，绝缘子雷击闪络判据是输电线路耐雷性能准确评估的关键模型。雷击输电线路反击时绝缘子端电压是波尾衰减迅速的短尾波，但短尾波冲击下不同材质绝缘子闪络物理机理及精确闪络判据尚有待深入研究。此外，海拔对绝缘子冲击闪络特性的影响较大。因此，论文针对高海拔地区不同雷电冲击电压波形下的真型塔绝缘子闪络特性及闪络判据开展了理论、仿真和试验研究。论文首先基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序，依据真型塔结构仿真分析了110kV同塔双回输电线路遭受雷电反击时绝缘子两端短尾波电压

4、的波形参数范围及影响因素。其次，依据特高压工程技术（昆明）国家工程实验室设备及参数，设计了短尾波试验回路及参数，并搭建了试验平台；针对悬挂于110kV同塔双回输电线路真型塔中的复合绝缘子和玻璃绝缘子，分别开展了标准雷电冲击和短尾波冲击作用下的放电试验研究，获得了绝缘子U50%、伏秒特性数据和放电图像，分析对比了塔型、相别、绝缘子材质、冲击电压波形等因素对绝缘子闪络特性影响的趋势及程度。然后，结合长空气间隙放电的物理机理分析和试验数据，修正了高海拔地区先导发展模型k、E0参数，并通过对比分析验证了模型在不同电压等级范围内的适用性

5、。最后，利用修正后的先导发展模型，基于PSCAD/EMTDC仿真计算了典型110kV同塔双回输电线路的耐雷水平，并分别对比析了不同闪络判据对耐雷水平计算结果的影响，验证了修正后的先导发展法能更能真实反应高海拔地区输电线路的真实反击耐雷水平。关键词：高海拔；短尾波；绝缘子闪络特性；先导发展模型；耐雷水平IAbstractLightningisthemainreasonofoverheadtransmissionlinetripping.Theaccuracyoftheinsulationflashovercriterionhav

6、eagreatinfluenceontheovervoltagecalculationandbackflashoverlevelevaluation,andtheactuallightningimpulseflashovercharacteristicsofinsulatorsisthebaseofflashovercriterion.Thelightningovervoltageontheinsulatorsisrelatedtolightningformanditswavetailfallsrapidlyinthecase

7、ofbackflashover.However,theinsulatorflashovercharacteristicsofdifferentmaterialsundertheshort-tailwavearenotclearyet.What’smore,intheactualoperationofthecircuits,theinfluenceofaltitudeontheimpulsedischargevoltageofinsulatorcannotbeneglected.Therefore,thepaperreasera

8、chedontheflashovercharacteristicsandtheflashovercriterionunderthedifferentlightningimpulsevoltageofinsulatorsontherealtowermodelplacedinth