特高压直流线路可听噪声及电晕放电试验研究

摘要

随着特高压直流输电的发展，输电线路的电磁环境成为线路设计过程中必须着重考虑的问题。可听噪声和电晕放电是直流线路电磁环境的重要考核指标。本文以此为出发点，针对直流输电线路的可听噪声和电晕放电现象进行了试验研究，主要工作如下:
　　基于国家电网公司特高压直流试验基地的户外大电晕笼，对导线电晕可听噪声的相关测试方法进行了研究。研究结果表明，开展可听噪声试验时，可利用单正极电晕笼测试代替双极测试;在地面铺设吸声材料可有效降低地面反射对测试结果的影响;不同的测试探头可互相校验数据的有效性。基于电晕笼内可听噪声测试方法，研究并得出了导线可听噪声与导线表面电场强度的关系。
　　为了进一步分析电晕可听噪声的特性，需要把电晕噪声和环境噪声区分开来。本文基于谱包络面积和谱不规律性这两个重要的音色参数，对电晕噪声频谱和环境噪声频谱进行了低频、中频、高频三个频段的对比分析，研究了环境噪声和电晕噪声在不同电压等级下的频谱特性。研究结果表明:高频段的谱包络面积可有效的区分电晕噪声和环境噪声;高频段谱包络面积、中频段谱包络面积和中频段谱不规律性都可用来区分导线的不同电晕放电状态;研究某个电压等级下的可听噪声时可选取中频谱包络面积较小且谱不规律性较小的频谱数据。
　　本文最后对我国西部高海拔地区的电晕放电现象进行了试验研究，基于紫外成像检测技术测试了电晕放电过程中紫外光子数的变化。重点研究了光子在大气传播过程中的衰减规律，通过理论推导获得了根据紫外成像仪示数计算导线电晕放电点光子数的公式。根据计算所得的光子数试验数据对正负极导线的光子数变化特性和起晕电压做了对比研究，这对应用紫外成像技术检测电晕放电有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 特高压电网的发展

1．1．2 电晕放电与危害

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电晕笼研究方法

1．2．2 可听噪声研究现状

1．2．3 紫外成像检测电晕方法

1．3 本文研究的主要内容和工作

第2章 试验系统

2．1 电晕笼装置

2．1．1 电晕笼的原理

2．1．2 本文使用的电晕笼

2．2 直流试验线段

2．3 紫外成像仪

2．3．1 紫外成像仪工作原理

2．3．2 紫外光子计数的影响因素

第3章 基于电晕笼的可听噪声测量及分析

3．1 可听噪声测量方法

3．1．1 单笼试验代替双笼试验的可行性

3．1．2 地面反射对可昕噪声测量结果的影响及减弱方法

3．1．3 不同方向测量探头的差异

3．1．4 新导线的老化

3．2 可听噪声水平与导线表面场强的关系

3．3 本章小结

第4章 分段谱特征在可听噪声频谱分析中的应用

4．1 谱包络面积和谱不规律性

4．2 电晕声与环境声的特性差异

4．3 不同电压下的电晕声

4．4 混有环境声的电晕声特点

4．5 本章小结

第5章 基于紫外成像技术的高海拔地区电晕放电试验研究

5．1 试验可重复性验证

5．2 电晕起始电压的确定方法

5．2．1 目测法

5．2．2 观测法

5．2．3 特性曲线切线法

5．3 紫外成像仪示数与电晕放电点光子数的关系

5．3．1 由紫外成像仪示数计算导线光子数的公式

5．3．2 相关参数的确定

5．4 正负极导线光子数及起晕电压的对比

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻渎硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢