高海拔条件下1000kV特高压交流输电线路导线电晕特性研究

摘要

导线的起晕及电晕损失问题是特高压交流输电线路架设的重要技术指标之一。尤其在高海拔地区，由于空气稀薄、紫外线变强等因素，使导线更易起晕，因此对高海拔条件下特高压交流输电线路导线电晕特性的研究，具有一定的理论意义和重要的工程价值。本文基于西宁平安县特高压实验基地的特高压电晕笼，应用自主研发的电晕测量系统和紫外成像仪，对不同分裂数LGJ-630和LGJ-720导线的电晕特性进行了系统研究。研究成果可以作为我国特高压交流导线选型的重要数据参考。 对测量系统硬件进行了重新设计，研制了一套集成化光电式电晕损失测量系统。改进后系统仅由远端光通信采集模块、本地合并单元模块组成，提高了已有光纤数字化测量系统的集成度；光脉冲触发保证了每个远端光通信数据采集模块的同步采集，成功解决了电晕电流和电压采集过程中的时延问题。经误差测试表明，该测量系统的角差和比差均优于现有的测量系统。 首次获得了海拔2200m时8×LGJ-630和4、6、8、10×LGJ-720导线的电晕特性曲线，并对分裂导线的起晕特性进行了分析。首先采用切线法获得了导线的起晕电压和起晕场强。并将本次海拔 2200m的8×LGJ-630 导线起晕数据与武汉（海拔19m）获得的数据进行对比，分析了海拔对8×LGJ-630导线的影响规律，进行了海拔修正。然后分析了降雨率对导线起晕电压的影响，得到了起晕电压随降雨率的增大具有饱和特性的规律。最后基于起晕电压计算模型，计算得到了分裂导线在不同气象条件下的粗糙系数。 对分裂导线的电晕损失特性进行了研究。以1000kV特高压交流同塔双回输电工程典型塔型为例，通过有限元计算软件仿真计算实际线路导线表面电场强度，采用电晕损失等效法，计算了在高海拔地区导线的电晕损失，获得了在海拔2200m时同塔双回输电线路的电晕损失数据。结果表明在海拔2200m仍采用8×LGJ-630导线，电晕损失会偏大。为我国在高海拔地区建设特高压交流同塔双回输电线路提供了数据参考。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究形状

1.3 论文的主要工作

第2章 高海拔下特高压电晕笼实验平台及测量系统

2.1 特高压电晕笼实验平台

2.1.1 特高压电晕笼

2.1.2 电压电流测量端

2.2 基于光纤传输的特高压电晕笼分裂导线电晕损失测量系统

2.2.1 测量系统硬件设计

2.2.2 软件设计

2.2.3 系统误差特性分析

2.3 基于紫外成像的电晕放电强度检测

2.4 本章小结

第3章 高海拔下特高压电晕笼导线起始特性研究

3.1 特高压电晕笼分裂导线表面电场强度仿真

3.2 高海拔不同气候条件下导线起晕电压/场强测量结果及分析

3.2.1 基于电晕损失测量系统和紫外成像仪的测量结果

3.2.2 分裂导线的起晕电压和起晕场强场强

3.3 海拔及降雨率对电晕起始特性的影响分析

3.3.1 海拔对电晕起始特性影响分析

3.3.2 降雨率对电晕起始特性的影响分析

3.4 高海拔特高压电晕笼导线电晕起始电压计算分析

3.4.1 计算方法

3.4.2 LGJ720/50绞线表面粗糙系数的分析

3.5 本章小结

第4章 高海拔下1000kV特高压交流同塔双回输电线路电晕损失分析

4.1 同塔双回输电线路导线表面电场仿真

4.2 电晕损失等效法

4.3 高海拔下1000kV特高压交流同塔双回输电线路电晕损失等效计算

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢