电晕笼内高压直流导线的电晕损耗试验方法研究

摘要

特高压直流输电工程需要估算多种分裂型式导线的电晕损耗水平，需要通过电晕笼来开展更多不同导线的电晕损耗试验研究。在电晕笼内研究一套完整的高压直流导线试验方法能为后期进行大量高压直流导线的电晕损耗试验做准备，同时为直流输电工程的研究节约时间和减少不必要的投资。
　　本文利用户外大电晕笼和宽频域电晕电流测量系统，对高压直流导线的电晕损耗试验方法进行研究。结果表明:要想得到更为准确的电晕电流测量值，需要在选好采样频率后，选择合适的采样深度，使得每次采样时间至少要16ms以上;测量回路中的阻波器，对高压直流分裂导线的电晕损耗测量结果在本次试验中基本没有影响;当电压为负时，双极是单极电晕损耗的2.5～2.8倍;当电压为正时，双极是单极电晕损耗的1.9～2.0倍，双极试验电晕损耗总和是正、负单极试验电晕损耗总和的2.1～2.4倍。
　　本文同时对不同机构提出的高压直流导线电晕损耗的计算方法进行了评估和分析。结果表明:采用Shockley-Ramo法则、安乃堡公式和沿子导线表面积分得到计算结果与测量结果一致性较好。但沿子导线表面积分对导线表面电荷、电场计算的准确性要求更高，较为复杂。所以推荐采用Shockley-Ramo法则和安乃堡公式计算高压直流导线的电晕损失。
　　本文最后通过使用宽频域电晕电流测量系统，研究了温度、湿度、子导线半径、导线分列数以及导线类型对高压直流分裂导线电晕损耗特性的影响。结果表明:随着电压的升高，电晕损耗增大越快;相对湿度和温度都对电晕损耗有影响，当相对湿度与温度越大时，直流导线的电晕损耗越大;增加子导线的半径和增加导线的分列数，都可以在一定程度上有效的减小电晕损耗;在其他条件相同的情况下，型线上的直流电晕损耗小于圆绞线上的电晕损耗。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 直流导线电晕机理的概述

1．2．1 直流导线电晕现象的基本过程

1．2．2 正极导线的电晕原理

1．2．3 负极导线的电晕原理

1．3 国内外研究现状

1．3．1 特高压直流输电线路电晕损耗研究现状

1．3．2 基于电晕笼的直流导线的电晕损耗试验方法研究现状

1．4 本文的主要工作

第2章 电晕笼内直流线路电晕损耗试验测量系统

2．1 电晕笼装置

2．2 直流电源

2．3 阻波器

2．4 电晕损耗测量量原理与方法研究

2．4．1 系统测量原理

2．4．2 系统的硬件架构

2．5 本章小结

第3章 高压直流分裂导线电晕损耗的计算方法

3．1 起晕电场强度及起晕电压

3．1．1 起晕电场强度

3．1．2 起晕电压

3．2 表面电场和地面标称电场的计算

3．3 合成电场与离子流场的计算

3．4 直流导线电晕损耗的计算

3．4．1 经验公式

3．4．2 基于模拟电荷法的数值分析

3．5 计算结果比较与分析

3．6 本章小结

第4章 高压直流分裂导线的电晕损耗测量方法研究

4．1 采样频率和采样深度对电晕损耗测量结果的影响

4．1．1 采样频率对电晕损耗测量结果的影响

4．1．2 采样深度对电晕损耗测量结果的影响

4．2 测量回路中阻波器对测量结果的影响

4．3 单、双极直流导线电晕损耗的试验对比研究

4．4 本章小结

第5章 高压直流分裂导线电晕损耗特性的影响分析

5．1 湿度对导线电晕损耗的影响

5．2 温度对导线电晕损耗的影响

5．3 子导线半径对导线电晕损耗的影响

5．4 导线分裂数对导线电晕损耗的影响

5．5 导线类型对电晕损耗的影响

5．6 本章小结

第6章 结论与展望

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢