基于电晕笼和试验线段的导线电晕损失测量等效性的研究

论文摘要

输电线路上导线的电晕损失直接关系到我国特高压输电线路设计的可靠性和经济性。影响导线电晕放电的最主要因素是导线表面电位梯度;气候对电晕放电的影响非常复杂,一般需要通过试验进行研究。本文应用有限元分析法仿真计算了电晕笼和线板结构上单根导线、试验线段以及750kV输电线路分裂导线的表面电位梯度。电晕笼和架设短距离试验线段是现今两种最为常用的电晕损失测量手段,用这两种试验方式所得到的结果来估算实际输电线路的损失指标。为了了解笼子的几何尺寸对电晕损失的影响,本文通过引入有效电晕损失的概念,分别计算电晕笼和线板结构、试验线段导线有效电晕损失修正系数,对比这几种试验方法下各自的电晕损失测量结果,研究电晕损失测量的等效性。试验是基于华北电力大学试验室小电晕笼、特高压交流试验基地上的大电晕笼、单回和双回试验线段上展开的。利用研发出的一套光纤数字化电晕损失测量系统,测量光滑导线和绞线在小电晕笼内和线板结构上的电晕损失值;测量分裂导线在大电晕笼的损失值和监测它在单回、双回试验线段上的损失值。结果表明,对于光滑导线、绞线以及分裂导线,研究所得的修正系数K能够较好得实现电晕损失的等效性。因此,电晕笼作为一种特高压交流试验线段的等效试验手段,能够有效研究特高压交流输电线路电晕损失问题。基于如上分析,本文利用可移动式电晕笼在环境气候室内的导线实测电晕损失,计算得到750kV输电线路导线的等效电晕损失,由此可对750kV输电线路进行综合评估。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.1.1 特高压电网的发展
• 1.1.2 导线放电及电晕损失
• 1.2 国内外研究水平综述
• 1.2.1 交流电晕
• 1.2.2 国内外电晕损失的研究现状
• 1.3 电晕损失试验手段分析
• 1.4 本文完成的主要工作
• 第2章 导线表面电场强度的计算
• 2.1 ANSYS 软件的特点
• 2.2 电晕笼内导线表面场强的计算
• 2.2.1 实验室内小电晕笼导线表面场强的计算
• 2.2.2 特高压大电晕笼导线表面场强的计算
• 2.2.3 可移动式电晕笼导线表面场强的计算
• 2.3 试验线段导线表面场强的计算
• 2.3.1 线板结构上单导线表面场强计算
• 2.3.2 特高压试验基地单回线路导线表面场强计算
• 2.3.3 特高压试验基地双回线路导线表面场强计算
• 2.4 750kV 输电线路导线表面场强计算
• 2.4.1 单回750kV 官兰段导线表面场强计算
• 2.4.2 双回750kV 兰平乾段导线表面场强计算
• 2.5 本章小结
• 第3章 交流电晕损失的等效性研究
• 3.1 交流电场作用下的空间电荷运动特性
• 3.2 电晕损失的等效计算法
• 3.2.1 损失的近似计算法
• 3.2.2 有效电晕损失等效修正系数的推导
• 3.2.3 输电线路电晕损失的计算
• 3.3 电晕笼内导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.3.1 小电晕笼内导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.3.2 特高压大电晕笼内导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.3.3 可移动式电晕笼内导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.4 试验线段导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.4.1 线板结构上单导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.4.2 特高压试验基地单回线路导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.4.3 特高压试验基地双回线路导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.5 750kV 输电线路导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.5.1 单回750kV 官兰段导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.5.2 兰平乾双回段导线有效电晕损失修正系数的计算
• 3.6 本章小结
• 第4章 交流电晕损失等效性的试验验证
• 4.1 电晕损失的测量方法
• 4.1.1 电晕笼电晕损失测量系统
• 4.1.2 试验线段电晕损失监测系统
• 4.2 交流电晕损失的等效性验证
• 4.2.1 交流单根导线电晕损失的等效验证
• 4.2.2 交流分裂导线与单回试验线段电晕损失等效验证
• 4.2.3 交流分裂导线与双回试验线段电晕损失等效验证
• 4.3 本章小结
• 第5章 750kV 输电线路导线的等效电晕损失
• 5.1 可移动式电晕笼内导线的电晕损失测量
• 5.1.1 干燥导线的电晕损失
• 5.1.2 淋雨导线的电晕损失
• 5.2 单回750kV 官兰段导线的等效电晕损失
• 5.3 双回750kV 兰平乾段导线的等效电晕损失
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要