论文部分内容阅读
随着电网规模的迅速扩大，经过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多,大风伴随强降雨导致的输电线路风偏事故明显增多，特别是风偏闪络跳闸产生的操作过电压可能导致间隙二次击穿，引起重合闸不成功，对系统的安全稳定运行带来较大影响。操作过电压已成为决定超特高压输电线路导线与杆塔最小空气间隙的控制因素之一，空气间隙的操作冲击放电特性是超特高压输电线路风偏设计中操作过电压等值风速选取的重要基础。国内外学者在暴雨对空气间隙的冲击放电特性影响方面已经进行了大量研究，但随着电压等级的提高，系统出现的操作过电压的波头时间增长，目前强降雨条件下空气间隙长波头操作冲击放电特性的研究还较少。因此，本文选择对强降雨条件下棒-板、导线-杆塔空气间隙长波头操作冲击放电特性进行了相关试验研究，具有重要工程和学术价值。论文在实验室模拟强降雨，试验研究了棒-板、导线-塔窗和导线-板空气间隙长波头操作冲击放电特性，分析了降雨强度、雨水电导率等对50％击穿电压、击穿时间等的影响规律，采用有限元法仿真分析了空气间隙雨滴对电场分布的影响及其对放电的过程的影响。论文取得的主要结论如下： 对于1~1.5m间隙长度的棒-板、导线-塔窗、导线-板空气间隙，强降雨使其长波头操作冲击的50%击穿电压U50均有所降低，且对U50的影响随间隙长度的增大逐渐减小；随着降雨强度的增大，U50逐渐减小，但下降的幅度逐渐减小。对于试验涉及的三种空气间隙，导线-板间隙U50因降雨强度改变的下降幅度小于棒-板空气间隙，导线-塔窗间隙U50因降雨强度改变的下降幅度小于导线-板空气间隙。强降雨环境下雨水电导率的增大会使三种空气间隙U50有所降低，但是降低幅度很小，即雨水电导率对两种空气间隙的影响几乎可以忽略不计。 棒-板空气间隙和导线-板空气间隙电场均会因为雨滴的存在而产生畸变，电场畸变率在整个间隙内无明显变化，有雨滴时空气间隙除雨滴位置的场强均高于无水滴的情况；两种空气间隙的电场极值和电场畸变率均随水滴尺寸的增大而增大；棒-板空气间隙因为水滴存在的电场畸变率大于导线-板间隙。棒电极末端有水柱存在时相较于仅有雨滴时空气间隙的电场畸变程度更高，水柱越长，畸变越明显。