高海拔典型空气间隙直流放电特性试验研究

为了解直流电压下海拔高度变化与空气间隙放电电压间的关系,在海拔2000m地区进行了棒-棒、棒-板等典型电极空气间隙的直流放电试验,分析比较了典型空气间隙的直流放电特性,并将试验结果校正到标准大气条件后与我国低海拔地区的试验结果进行了比较。研究结果表明:对试验结果进行回归处理后得到的经验计算公式可用于高海拔地区特高压直流输变电工程的设计。     

±800kV直流输电空气间隙外绝缘特性研究

给出±800kV特高压直流输电工程线路杆塔和换流站直流场空气间隙操作冲击和雷电冲击放电特性的试验研究结果;讨论不同海拔高度下操作冲击放电电压的校正方法,并给出海拔校正系数;对±800kV直流输电杆塔和换流站最小典型间隙距离提出建议,为±800kV直流换流站及输电线路工程建设的设计提供了依据。     

输电线路操作冲击空气间隙计算及适用范围

通过对国内外6处27组全比例模拟操作冲击空气间隙绝缘强度实验数据分析、比对,IEC71-2-1996方法与试验结果吻合度较高,进一步证明了现行"设计规范"提出的高海拔修正法可行,其海拔适用范围可扩大至4500～5000 m,针对IEC71-2-1996的海拔修正因子m曲线,提出了空气间隙拟合数字计算公式.     

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。     

操作波长空气间隙放电电压

给出了操作波长空气间隙放电电压，分析了球板间隙的一些放电特性。     

高压输电线路悬垂绝缘子串融冰闪络故障的特征及其防治措施

正在进行可行性研究的金沙江中游电站送电广西的±500 kV直流工程线路路经4 000 m高海拔地区,需要确定合理的电力设备外绝缘水平和空气放电电压海拔修正方法。比较分析了国内外现有的电力设备外绝缘和空气放电电压海拔修正方法,并根据以往工程的应用经验,得出如下结论：高压电力设备外绝缘水平海拔修正可使用GB 311.1和GB/T 20635规定的方法,这两个方法分别适用于4 000 m以下和5 000 m以下海拔地区。     

高湿条件下空气间隙放电规律的试验研究

湿度是影响电力系统外绝缘的一个重要因素,但国内外相关研究较少涉及到湿度较高的情况。笔者在人工气候室开展球间隙放电试验,研究湿度(尤其是高湿条件下)与间隙放电电压的关系。研究结果表明,在湿度较低(80%以下)条件下,空气间隙放电电压随相对湿度的增加而增加;而在湿度较高(80%以上)条件下,有无凝露对放电电压的影响较大,无凝露时随着相对湿度的增加放电电压略有下降,但在湿度较高且球表面出现凝露时,间隙放电电压严重降低,甚至降低到一半。笔者利用ANSYS计算了球表面有无凝露时的球间隙电场分布,结果表明,凝露畸变了原有球间隙电场,使得最大场强增大到原电场的两倍,造成间隙放电电压严重降低,与气候实验室的结论一致。     

高湿条件下空气间隙放电规律的试验研究

湿度是影响电力系统外绝缘的一个重要因素,但国内外相关研究较少涉及到湿度较高的情况。笔者在人工气候室开展球间隙放电试验,研究湿度(尤其是高湿条件下)与间隙放电电压的关系。研究结果表明,在湿度较低(80%以下)条件下,空气间隙放电电压随相对湿度的增加而增加;而在湿度较高(80%以上)条件下,有无凝露对放电电压的影响较大,无凝露时随着相对湿度的增加放电电压略有下降,但在湿度较高且球表面出现凝露时,间隙放电电压严重降低,甚至降低到一半。笔者利用ANSYS计算了球表面有无凝露时的球间隙电场分布,结果表明,凝露畸变了原有球间隙电场,使得最大场强增大到原电场的两倍,造成间隙放电电压严重降低,与气候实验室的结论一致。     

特高压换流站空气间隙放电特性的海拔修正比较研究

高压输电系统采用长空气间隙绝缘,其破坏性放电电压不仅与所加电压的波形相关,还与大气条件相关.本文采用G参数法研究中国蒙古高原、云贵高原地区直流800kV和交流500kV、1000 kV输电系统空气间隙的高海拔修正.研究统计了设计所在地近10年逐年逐月气象数据,计算了操作冲击以及雷电冲击电压作用下的不同修正系数,并将这些数据与IEC 60071中海拔修正的相关规定进行了比较.经分析认为,IEC60071采用的海拔修正适用于高湿度低纬度气候条件,中国高原地区的大气条件差异较大,应依据当地气象条件确定修正系数.中国正在筹建的800kV级直流特高压换流站在国际上还没有先例,其空气间隙设计中应考虑中国区域性气象条件.     

棒-板间隙操作冲击放电电压的海拔校正

目前我国有越来越多的输电工程都途经高海拔地区,如何对间隙放电进行海拔校正是工程设计中需要着重考虑的一个因素。为了更深入研究海拔高度对棒-板间隙操作冲击放电特性的影响,在北京、贵阳、西宁和羊八井进行了棒-板间隙操作冲击放电特性试验,根据试验数据,对目前常用海拔校正方法的校正结果进行了比较分析。同时,也利用其它校正方法对试验数据进行了校正,包括3种插值方法以及校正参数随间隙距离变化的2种校正方法。可以得出,现有海拔校正方法不适用于0～4300m海拔高度范围棒-板间隙的海拔校正,线性插值方法和校正参数随间隙距离变化的海拔校正方法误差较小,工程设计中推荐采用这2种方法。     

低气压下棒—板间隙交流放电特性研究及电压校正

为研究低气压条件下棒—板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台针对100～600 mm棒—板空气间隙在交流电压下的放电电压U_(50)与气压P、间隙距离d的关系进行了试验,分析了2～60 kPa气压范围内P与d对U_(50)的影响,得到了U_(50)与P,d之间的关系曲线并提出了2～60 kPa气压范围内的放电电压校正公式。研究结果表明:在2～60 kPa气压范围内不同棒—板间隙的U_(50)-P曲线均存在明显饱和区,随间隙距离减小饱和区向高气压方向移动,根据试验数据所得放电电压校正公式具有较高的精确度。该研究结果可为低气压下棒-板间隙放电特性研究以及更系统的开展低气压下长间隙特性试验提供参考。     

棒-棒间隙操作冲击放电过程的试验观测

为揭示操作冲击作用下的棒-棒间隙放电过程,采用CCD高速摄影仪开展了2～10.5m间隙尺度正极性及1～4.5m间隙尺度负极性棒-棒间隙放电观测试验,根据观测结果总结了正、负极性棒-棒间隙放电发展过程,并获取了放电发展过程中跃变尺度、放电发展速度等特征参数随间隙尺度以及放电发展过程的变化规律。在正极性棒-棒间隙击穿过程中,正极性下行先导起主导作用;在负极性棒-棒间隙击穿过程中,梯级发展的负极性下行先导起主导作用;随着放电间隙尺度的增加,起主导作用的放电过程发展尺度占间隙的比例逐渐增加;跃变阶段的正、负极性先导发展速度均随先导的伸长而逐渐增加;负极性棒-棒间隙放电的跃变阶段可观测到空间先导的发展过程。试验观测研究进一步揭示了棒-棒间隙放电发展过程,可为棒-棒间隙放电物理过程研究提供参考。     

1m棒-板空气间隙正极性操作冲击放电特性及电压校正

高海拔下操作冲击放电特性是超特高压外绝缘设计的基础之一,也是国内外尚未解决的关键技术之一。由于IEC60-1—1989和GB/T16927.1—1997推荐的g参数法适用范围受到限制,该文选择1m棒-板空气间隙,在人工气候室以及3个不同海拔高度的现场进行试验研究,分析了棒-板空气间隙正极性操作冲击50%放电电压U50与大气参数的关系,提出了基于g参数和基于相对气压的2个新的校正方法,并用试验数据对其进行了验算。结果表明:U50是考虑绝对湿度附加影响后相对气压和空气相对密度的幂函数;IEC标准和国家标准的g参数法不适用于海拔2000m以上和h/δ>15g/m3条件下的校正;提出的基于相对气压的校正方法比基于g参数法的校正方法适用范围更广,引起的误差更小。分析计算还表明,湿度增加1g/m3,引起的U50的变化在1.0%～1.15%之间。     

空气间隙击穿电压预测方法研究综述

空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据。目前,高压输变电工程的外绝缘设计仍只能借助于空气间隙放电特性的试验结果。然而,试验存在周期长、代价高的问题,同时难以穷举实际输变电工程间隙。为此,有必要深入研究空气间隙的放电机理和模型,预测得到空气间隙的击穿电压,并用于指导输变电工程的外绝缘设计,达到降低外绝缘设计所需试验次数的目的。笔者综述了经验和半经验公式、人工智能方法、物理模型以及分形法在空气间隙击穿电压预测中的应用现状,并提出了精细化的物理模型和综合考虑间隙结构、电压波形、环境参数等因素的人工智能方法2个空气间隙击穿电压预测的重点研究方向。     

关于高电压绝缘试验时几个校正因数的讨论

对 1997年版“高电压试验技术及绝缘配合”国家标准中的海拔及大气条件校正因数的适用性进行了讨论 ,供执行标准时参考     

山火对空气间隙绝缘击穿特性影响试验研究

近年来,山火频发给电网安全稳定运行带来了巨大威胁.山火会导致架空输电线路间隙绝缘强度显著下降,从而引发线路跳闸,造成线路出现停运等严重事故.文中设计了棒-棒电极空气间隙放电模型,开展了棒-棒模型的空气间隙绝缘击穿试验,研究了火焰、温度、烟雾对间隙绝缘的影响.试验研究表明,火焰高度和温度对间隙击穿特性影响较大,温...     

气隙击穿电压大幅降低的气象条件

为研究空气污染严重及雾霾频繁出现等新的大气条件下,空气间隙的放电特性,利用全自动放电监测系统对广州地区全年自然条件下空气间隙的击穿电压和大气条件(包括气温、气压、相对湿度、风速和辐射照度等)进行监测,通过数据分析研究新大气环境下空气间隙击穿电压大幅下降的气象条件。研究结果表明:击穿电压大幅降低主要出现在春季,其气象条件是高湿度(相对湿度80%)、低风速和低辐射照度。雾霾天气符合空气间隙击穿电压大幅下降的气象条件,空气间隙击穿电压与雾霾天气的关联性、空气间隙击穿电压与空气质量指数及其污染物的组成与含量的关系值得进一步研究。     

基于空气直流断路器的中低压直流开断性能的试验研究

介绍了中低压空气直流断路器分断系统的基本结构及工作原理,阐述了分闸特性实验的条件和流程并进行了相关试验,结合试验结果分析了断路器触头弹跳等分断过程的影响因素,为中低压直流分断性能的研究和设计,及系统安全性和稳定性的考核提供了参考和依据。