短间隙放电中的电晕型先导特性

该文针对短间隙(15mm)气体预击穿过程中电晕型先导存在的可能性进行了进一步的研究。采用放电电流脉冲分析、电磁波检测、PRPD谱图和高速相机拍摄的方法对短间隙两种棒–板放电结构(尖–板和球–板)进行了实验。研究表明:在尖–板结构预击穿阶段,电流脉冲上升沿和电磁波脉冲发展初期存在分段现象,球板结构没有,计算表明这两段的速度是和先导速度以及先导头部的流注速度对应。曝光时间为200ns和200us的照片证实了尖–板电极放电中的"茎"结构。上述结果说明,在短间隙尖–板放电预击穿阶段中长刷状电晕转化为电晕型先导。电晕型先导和普通电晕放电的电磁波在PRPD谱图中存在明显不同,上升延时间对电流幅值和电流变化率的影响解释了电磁波幅值差异。这种放电阶段的划分以及PRPD谱图对先导的表征有助于对电晕局放严重程度的判断。     

空气间隙击穿后放电通道内的气体运动特性

空气间隙击穿后放电通道内气体的运动关系着间隙绝缘强度的恢复,而绝缘强度的恢复程度对输电线路因间隙放电而跳闸后的重合闸成功与否具有决定性的影响.该文采用高速纹影技术,获得棒-板空气间隙击穿后放电通道演化过程的纹影图像,并基于光流法获得了间隙击穿后放电通道内气体速度场的时空分布.观测结果表明:间隙击穿后放电通道内气体运动的...     

山火引发输电线路间隙放电机理与击穿特性综述

山火发生时火焰的高温、高电导率、多灰烬等使架空输电线路间隙绝缘强度显著下降,可能引发线路跳闸,且重合闸不成功概率大,易导致线路停运的严重事故。近年来,山火频发给电网的安全稳定运行带来了严峻的挑战。为此,对山火引发输电线路间隙放电机理与击穿特性研究进行了综述,分析了国内外模拟输电线路山火试验平台搭建、试验方法、山火条件下输电线路间隙放电机理,间隙交直流电压击穿特性研究现状。分析表明山火模拟试验平台考虑的影响因素多较为单一;因模拟试验的尺度、植被类型、试验方法等的差异,试验结果差异性及分散性较大;火焰燃烧特性及产物对间隙放电的影响机理研究考虑的影响因素较为单一。对指导山火情况下输电线路跳闸防护具有一定的局限性。建议系统开展山火条件下不同尺度、电极类型间隙交直流击穿特性研究,结合试验数据,开展电场、火焰温度、电导率、灰烬及颗粒等因素对间隙绝缘击穿特性影响的单一和综合作用机理研究。     

空气间隙击穿后放电通道内气体密度恢复特性

空气是电力系统最主要的绝缘介质,但目前空气间隙击穿后相关试验结果的匮乏制约了对绝缘恢复过程的认识.为此采用纹影观测技术,对空气间隙击穿后放电通道的气体密度变化进行观测,分析了放电通道的形态变化特性,并基于纹影图像计算了放电通道不同区域气体密度的恢复程度.试验结果表明:间隙击穿后放电通道的形态由弯变直然后逐渐变得不规则;...     

短间隙磁控放电离子电流特性及影响因素研究

传统Penning磁控放电理论测量真空间隙要求真空间距大于10mm,无法测量现有短间距1~7mm触发真空开关内部真空度。因此,本文实验研究了在短间隙1~7mm条件下,磁控管放电离子电流特性及其影响因素。实验结果表明,Penning磁控放电下随着气压由10-4Pa向10-1Pa增加时,离子电流波形由三角波逐渐向方波转变,并非呈一方波不变。在电场和磁场满足Penning磁控放电着火条件下,离子电流峰值只受电场影响,与磁场无关;离子电流脉冲宽度只受磁场的影响,与电场无关。离子电流峰值与电荷随气压的变化呈幂函数变化。     

典型植被火焰下导线–板间隙击穿特性及放电模型研究

针对山火引发输电线路跳闸事故频发的问题,选取了输电线路走廊易于引发线路跳闸的典型植被,利用模拟山火试验平台研究了导线–板间隙在典型植被火焰下的工频击穿特性,通过击穿电压与泄漏电流数据分析了不同植被火焰下间隙击穿特性的差异性,根据间隙的放电机制以及电弧路径发展的图像,建立了火焰条件下间隙放电模型,并对其有效性进行了验证。研究结果表明:植被火焰下间隙的绝缘强度明显下降,特别是在杉树枝火焰下,导线–板间隙的平均击穿电压梯度可降低为纯空气间隙的10%;植被在稳定燃烧阶段的泄漏电流最大,且正半波的泄漏电流值大于负半波,最大可达负半波的十倍左右;在灰烬颗粒影响下,秸秆、茅草等植被在火焰高度较低时,也会导致输电线路跳闸,研究成果可为输电线路在山火条件下的安全稳定运行措施提供参考。     

并联间隙的放电特性

近年来,国内外对并联间隙放电特性,借助概率论作了分析,得出了一些计算公式。但要具体使用这些公式,还必须先有单个间隙的一些放电试验数据;而且这些公式也需要用试验来检验其正确性。本文介绍了该单位在对单个间隙最得试验数据后,应用这些公式作了并联间隙放电特性的具体计算,并将计算结果与并联间隙直接试验结果作了比较。     

带电作业保护间隙的放电特性研究

研究了带电作业用保护间隙的放电特性 ,通过保护间隙与作业间隙放电特性的配合试验 ,证明加装保护间隙可提高作业的安全性 ,有效地减小塔头尺寸     

低气压正棒—板短间隙操作冲击放电特性

根据在多功能人工气候室内的试验研究结果 ,系统分析了气压对 2 0 0～ 5 0 0 mm平头正棒—板短间隙操作冲击放电特性的影响 ,提出了低气压下平头正棒—板短空气间隙操作冲击放电电压的校正方法和公式。     

断路器短间隙气体击穿过程的粒子模拟

高压断路器触头开断瞬间的燃弧过程是一不平衡的气体击穿过程,其机制的研究对于提高高压断路器的开断能力具有重要意义。由于气体击穿机制的复杂性,对于击穿初始时刻的建模及计算机模拟是该领域研究的热点问题。采用粒子模型模拟低气压下,断路器触头开断瞬间阴极鞘层的形成过程,在考虑空间电荷对电场强度影响的前提下研究电子能量分布函数、碰撞电离率等物理量的变化规律。并充分考虑粒子运动的过程中电子-原子及离子-原子间的远程碰撞,采用与能量相关的碰撞截面。仿真结果表明了电极间电压对鞘层形成的影响,同时证明了鞘层在断路器开断过程中所起到的关键性作用。     

110KV变压器中性点间隙选择和短间隙操作波的放电特性试验报告

一、问题的提出:在中性点直接接地电力系统中,由于继电保护方面的要求,总保持一定数量的变压器中性点不接地运行,对于这些不接地变压器中性点绝缘的防雷保护,通常根据中性点绝缘水平选择相应等级的避雷器。我国110kv 电力变压器中性点绝缘水平沿用35K V 绝缘等级,因此根据绝缘配合原则选择 FZ—35型的避雷器作为防雷保护装置,但在多年的运行实践中,频繁发生中性点避雷器爆炸事故,其原因有大致如下几种情况:     

长空气间隙放电特性研究综述

为获得长空气间隙在不同间隙距离、不同电压类型、不同电极结构下的放电规律,介绍了国内外长空气间隙放电特性研究的代表性成果,分析了棒-板和棒-棒间隙在不同间隙距离、不同冲击电压波前时间下的放电特性,给出了典型的放电特性曲线。对美国、日本和中国开展的输变电杆塔间隙试验结果进行了分析,介绍了线路和变电站相-地和导线相间空气间隙试验结果,对比了不同塔型结构条件和波形条件的影响。研究表明随间隙距离的增大,棒板间隙临界放电电压对应的波前时间逐渐增大;塔宽对杆塔间隙操作冲击下的放电电压有明显的影响;随着操作冲击电压的升高,海拔对操作冲击放电电压降低的作用减小。该综述是对目前国际上典型间隙和输变电间隙放电特性研究成果的总体分析,可为绝缘设计提供依据。     

小开距真空间隙放电特性的研究

采用对固定开距的真空灭体室施加电压使其击穿的方法对与多次重燃过程有密切关系的小开距真空间隙放电现象进行了研究,发现该类放电的特征可用冷击穿电压和开距的关系、燃弧后真空间隙热态耐压强度和开距的关系以及放电时高频重燃半波持续数来进行描述。试验发现用铜铬触头材料制成的真空灭弧室具有最高的冷击穿强度、是银碳化钨的三倍、且对线路的参数不敏感。根据能量关系建立的高频重燃半波数模型可对高频重燃持续的时间进行计算。     

海拔4000m以上短间隙交流放电特性及电压校正

该文根据在多功能人工气候室内完成的气压对短空气间隙交流放电特性影响的大量试验研究结果,系统地分析了气压对100~310mm短空气间隙交流放电特性的影响规律,提出了海拔4000m以上地区的短空气间隙交流放电电压的校正公式。     

电场均匀性对细水雾短空气间隙工频放电特性的影响

细水雾是一种绝缘性能较高的消防技术.利用球-球间隙模拟稍不均匀电场,利用棒-板间隙模拟不均匀电场,开展细水雾在球-球和棒-板短间隙下的工频放电特性及仿真分析研究.研究发现,球-球间隙下,细水雾雾滴产生的电场畸变影响大于细水雾雾滴在电场荷电的影响,细水雾球隙击穿电压总小于空气球隙击穿电压.当间隙距离为2～8cm时,细水雾...     

火焰条件下间隙的直流电压击穿特性研究

近年来,多条特高压直流线路建成投运,还有多条直流输电线路正在规划,山火严重威胁到输电线路的绝缘安全和可靠运行,研究火焰条件下间隙的直流电压击穿特性和放电机理具有重要意义,但国内外在山火条件下间隙直流电压击穿特性方面的研究较少。间隙在山火条件下击穿机理涉及火焰温度、电导率和灰烬等个因素,不同植被的燃烧特性决定了这3种因素触发放电的影响程度不同,因而击穿电压存在较大的差异。文中研究典型植被的火焰特性,利用模拟山火对不同影响因素条件下的导线?板间隙直流电压放电特性进行试验研究,分析了山火条件下间隙击穿机理。研究发现间隙在火焰中绝缘强度下降到纯空气的20%左右,直流电压下间隙的击穿存在明显的极性效应。     

绝缘护套对间隙交流击穿特性的影响研究

在架空输电线路上包覆绝缘护套是工程中常用的防鸟害措施之一,鸟粪与护套表面之间空气间隙的击穿电压直接影响护套的配置方案.本文采用铜棒模拟鸟粪,通过试验研究了不同空气间隙距离下,击穿电压随护套厚度的变化特性以及护套缺陷对击穿电压的影响.结果表明:与不包覆护套的裸导线相比,包覆厚度为2.0、3.0、3.5 mm护套的导线,间隙击穿电压可分别提高17.7％、33.1％、41.6％;与相同厚度的全新护套相比,存在击穿点且厚度为2.0、3.0、3.5 mm的护套,间隙击穿电压分别降低了70.6％、62.8％、44.2％,说明有击穿点的护套厚度越小,击穿电压降低幅度越大.     

沿绝缘表面空气间隙击穿特性的试验研究

目前,针对染污绝缘表面局部电弧发展机理主要有两种观点:一种认为是电击穿过程;另一种认为是热击穿过程。论证两种观点的关键在于判断局部电弧弧根处的场强是否达到弧根前端空气间隙的击穿强度。虽然关于空气间隙的击穿强度的研究工作较多,但是目前还缺少沿绝缘表面空气间隙击穿特性的研究。笔者旨在研究沿绝缘表面空气间隙的击穿特性,分析其与纯空气间隙击穿特性的差别以及海拔因素的影响,同时在试验中考虑绝缘介质表面染污状态包括洁净干燥表面、染污干燥、染污自然受潮以及染污饱和受潮等对其击穿特性的影响。试验首次测量得到了沿绝缘表面空气间隙在不同表面状态、不同气压条件下的击穿强度。测量结果表明:绝缘表面的存在会降低空气间隙的击穿强度,且间隙越短,影响程度越大;沿绝缘表面的空气间隙击穿强度随着海拔升高而降低,但是其随海拔下降程度要小于纯空气间隙的下降程度。通过对比局部电弧弧根附近场强的测量值和绝缘表面空气间隙的击穿强度发现:弧根前端的电场强度能够达到沿绝缘表面空气的击穿强度,说明局部电弧前段发生电击穿是可能的,因此在对污闪过程进行建模分析中需要考虑弧根前端空气间隙的电击穿过程。     

短间隙流注放电数值仿真方法研究进展

流注放电是间隙放电研究的重要内容与切入点,仅靠实验手段仍然无法获得流注放电的微观机制及放电通道内的全部物理参数,因此,数值仿真成为推动流注放电理论发展的一种重要方法。文章阐述了短间隙流注放电仿真的流体模型及其假设,分析了数值仿真算法中的3个难点问题,即粒子输运方程的准确求解、不规则区域中泊松方程的快速求解以及光电离项的快速求解。在回顾流注放电数值仿真领域解决上述3个难点问题的历史过程与取得进展的基础上,提出了解决上述问题的可能途径与努力方向。