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高压直流输电线路电晕放电起始判据研究

作　者: 熊高林
导　师: 卢铁兵
学　校: 华北电力大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 优化模拟电荷法电晕放电模型击穿准则电晕起始判据起晕电压空间电荷
分类号: TM851
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着特高压直流输电的快速发展,输电线路带来了一系列的电磁环境问题,电晕放电是其产生的主要原因之一。本文将模拟电荷法和优化方法相结合,在验证了优化模拟电荷法的有效性后,计算了输电线路表面及其空间场强分布,进而分析了钢芯铝绞线的表面粗糙系数。本文在电晕放电模型的基础上,重点阐述了正、负电晕放电机理,给出了电晕放电起始判据的一般表达式,并用电子崩头部电子数Q的大小来作为电晕起始判据的定量衡量标准。接着,讨论和计算了临界电子崩数Q的取值,并与经典公式进行了比较,证明了选取的Q值的有效性。在实际架空绞线模型的基础上,分析和计算了空间电荷对线路起晕电压和起晕场强的影响。最后,分析了不同运行方式下高压直流输电线路起晕条件,计算了单级、双极和双回线路运行方式下分裂导线的起晕电压和起晕场强。本文的研究成果可为高压直流输电线路工程设计和建设提供参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 选题的背景和意义  9-11
    1.1.1 特高压直流输电的发展  9-10
    1.1.2 高压直流输电线路的电晕问题  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 导线表面电场计算方法  11-12
    1.2.2 电晕放电起始判据的研究动态  12-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
第2章高压直流输电线路表面场强计算及其优化  14-22
  2.1 模拟电荷法  14-15
  2.2 模拟电荷法改进及其优化  15-17
    2.2.1 优化方法提出  16
    2.2.2 优化模拟电荷法的基本原理  16-17
  2.3 方法验证  17-18
  2.4 绞线表面及其空间电场分布  18-21
  2.5 小结  21-22
第3章高压直流输电线路电晕起始判据  22-38
  3.1 气体放电理论  22-25
    3.1.1 汤生理论  22-24
    3.1.2 流注理论  24-25
  3.2 电晕放电模型  25-28
    3.2.1 正极电晕机理  26-27
    3.2.2 负极电晕机理  27-28
  3.3 电晕放电起始判据  28-37
    3.3.1 不同的击穿准则推导  29-34
    3.3.2 有效电离系数的确定  34-35
    3.3.3 临界电子崩数的选择  35-37
  3.4 小结  37-38
第4章空间电荷对高压直流输电线路起晕电压影响  38-46
  4.1 空间电荷的形成  38
  4.2 空间电荷作用下起晕电压的计算过程  38-41
    4.2.1 架空线电晕流注放电模型建立  38-39
    4.2.2 空间电荷场计算  39-40
    4.2.3 起晕电压计算过程  40-41
  4.3 计算方法验证  41-43
    4.3.1 方法验证  41-42
    4.3.2 实验验证  42-43
  4.4 起晕电压计算结果与分析  43-45
  4.5 小结  45-46
第5章不同运行方式下直流输电线路起晕分析  46-51
  5.1 单极运行方式下起晕电压和起晕场强计算  46-47
  5.2 双极运行方式下起晕电压计算  47
  5.3 双回高压直流输电线路起晕电压计算  47-50
  5.4 小结  50-51
第6章结论与展望  51-52
参考文献  52-56
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  56-57
致谢  57-58
详细摘要  58-73

高压直流输电线路电晕放电起始判据研究

内容摘要

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