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《脉冲电晕波过程的SIMULINK模拟计算_何正浩》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、·32·Aug.2003HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.29No.8高电压新技术及应用脉冲电晕波过程的SIMULINK模拟计算SIMULINKSimulationforPulsePropagationinPulsedCoronaDischarge1112何正浩,李劲,杨海燕,郑彩红(1.华中科技大学,武汉430074;2.武汉科技学院,武汉430073)摘要在分析计算线—板脉冲电晕放电衰减所必要的非输电线冲击波的作用具有相似的物理意义,本文以线性等效参数的基础上,采用MATLAB-SIMULINK模拟冲击电晕的分析计算方法为基础,计及电
2、晕电导、导仿真工具,建立了线—板脉冲电晕放电SIMULINK仿真模型。线—板反应器脉冲电晕放电波过程仿真计算得出的结果线电阻、趋肤效应作用,尝试建立了正脉冲电晕放电与试验比较具有较好的一致性。计算模型和MATLAB-SIMULINK程序,计算结果AbstractThenecessarynon-linearparametersforcalculat-与实验较一致。ingthepulseattenuationinaline-to-planecoronadischargeisanalyzed.SIMULINKmodelforsimulatingpulsedcor
3、ona1线-板脉冲电晕的等效参数及计算方法dischargeissetupwiththeMATLAB-SIMULINKpro-gram.Thesimulationforpulseattenuationismadeandthe1.1线-板脉冲电晕放电计算模型obtainedresultshaveagoodaccordancewiththetest.计算线-板电晕放电脉冲波的衰减仍根据传输关键词脉冲电晕放电波过程衰减模拟计算Keywordspulsedcoronadischargepulsetransmission线分布参数等效电路,结合脉冲电晕放电特殊性,从
4、attenuationsimulation而引入电晕动态电容、电晕电导等非线性参数。中图分类号TM74文献标识码A根据实验研究的线板装置,电晕线长l=28.4m,直径d=0.5mm,线板高度h=50mm,建立相0引言对应的传输线链型等效电路如图1。ns级正脉冲电晕放电处理废气废水和静电除[1～2]尘等多用线-板结构电晕放电反应器。脉冲电压波在这种反应器电晕线上的传输与高压输电线上雷电冲击波的传输一样具有波过程特征,但又有很大的不同,表1对比了两者的主要特点。从表1可见,尽管线-板反应器的电晕线远比高压输电线短,但其ns级的脉冲波却远比高压输电线的冲击波频率
5、高。因此,其波长和长度可比,传输[3]衰减就不可忽略。尤为不同的是线板距离很小,在图1线-板脉冲电晕放电非线性等效电路线-板反应器上产生的脉冲电晕极强。1.2脉冲电晕放电的非线性等效电容表1脉冲电晕与雷击电晕特点比较从等效电荷作用看,线-板脉冲电晕流注放电输电线反应两者输电线反应两者参数参数形成大量的空间电荷,且空间电荷的增长随脉冲波电晕器电晕差异电晕器电晕差异的变化为非线性。因ns脉冲波比雷冲击波要快得电压波μs级ns级约1000倍导线直径几cm几mm>10倍导线长几十km几十m>1000倍电场强度较强极强多,空间电荷在短时间内更来不及复合与扩散,由伏导
6、线高几十m几cm约1000倍电晕强度较强极强库特性确定的表征这种空间电荷的非线性动态电容以往的输电线冲击电晕计算研究中,诸如电晕可作为一个主要计算参量。电导、导线电阻等非线性参数对冲击电晕的计算结在以往的研究中,伏库特性计算公式均具有类[4]果及其应用影响不大,常被简化忽略。但线-板似的形式。根据大量的模型实验数据回归而成且应ns脉冲电晕放电衰减实验研究发现它们是影响脉用较广的描述正极性伏库特性上升分支的公式为[5]4/3冲波衰减和变形不可忽略的重要因素。Q/Q0=1.02(u/u0),由于脉冲波的传输和电晕对波形的衰减与高压式中Q是电压为u时电晕线的总电
7、荷,Q0是电晕起2003年8月高电压技术第29卷第8期·33·始电压u0时的电荷。正极性脉冲电晕放电动态电容趋肤效应的作用相当于导通高频电流面积减1/3Cd=Q/u=1.36Cg(u/u0),小,高频电流电阻RHF较直流电阻RDC增加,即式中Cg是仅由导线结构所决定的几何电容。本文模RHF=RDC/4(Δ/D)(1-Δ/D),拟的电晕线为光滑导线,可应用皮克公式:式中Δ为透入深度(可查表),D为导线直径。本文E0=30(1+0.3/r),模拟脉宽360ns,其等效频率约1.39MHz。电晕线式中,E0为电晕起始场强,kV/cm;r为导线半径,直径0.5mm
8、,可算出RHF=1.91RDC。cm。2线-板脉冲电晕波过程的SI
