正极性操作冲击下球–板长间隙流注–先导转化模型

摘要

流注-先导转化是长空气间隙放电发展过程中最为重要的能量转化节点,针对换流站阀厅中大量存在的由屏蔽球和周围接地体组成的球-板长空气间隙类型,研究其流注-先导转化过程及机理具有重要的学术意义和工程价值。该文开展正极性标准操作冲击下球-板长间隙放电试验,利用光电联合检测系统采集放电过程瞬时光功率和电场强度等光电信息,测量流注-先导转化实测时长ta,对比由经典Gallimberti流注-先导转化模型获得的计算时长ts,发现经典模型适用于仅生成单根流注茎且注入电荷量较少的小尺寸电极放电分析;搭建考虑流注放电对流扩散和流注茎形态特征的流注-先导转化修正模型,依据电场跃升计算初始流注注入电荷量Qz和放电电流Iz,确定流注茎根数n和流注茎半径r,仿真获得流注-先导转化修正时长tsz,并与实测时长ta和计算时长ts进行对比。分析结果表明,考虑大直径电极流注茎根数及初始流注注入电荷量增多影响的流注-先导转化修正模型能显著提高计算精度。该文研究成果为今后建立更加完善的球-板长空气间隙放电先导起始模型奠定了基础。