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特高压直流输电线路极间搭接塑料薄膜的放电模拟试验

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中国电力 2022年第6期55卷 103-110页

作者：王胜辉王玺铭董兴浩周军华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 中国电力科学研究院有限公司北京100192

为研究搭接在特高压直流输电线路上塑料薄膜的放电现象,并解释某±800 kV特高压线路闪络故障原因,通过分析塑料薄膜表面3个典型区域等值盐密研究了闪络电压与塑料薄膜干燥和淋雨、平铺与卷起状态的关系,并进行了1.0 m、2.0 m和11.5 m 3... 详细信息

为研究搭接在特高压直流输电线路上塑料薄膜的放电现象,并解释某±800 kV特高压线路闪络故障原因,通过分析塑料薄膜表面3个典型区域等值盐密研究了闪络电压与塑料薄膜干燥和淋雨、平铺与卷起状态的关系,并进行了1.0 m、2.0 m和11.5 m 3种间隙距离下的闪络特性试验。研究结果表明:表面湿润状态下,当间隙距离为1.0 m和2.0 m时,塑料薄膜平铺与卷起时的间隙闪络电位梯度分别为1.22 kV/cm和0.96 kV/cm、0.82 kV/cm和0.7 kV/cm;当间隙距离为11.5 m时,潮湿塑料薄膜的间隙闪络电位梯度为0.56 kV/cm。在受潮条件下,塑料薄膜卷起相比平铺更容易发生闪络,平均闪络电位梯度随距离增加而呈下降趋势。最后还对某±800 kV特高压现场线路因塑料薄膜短接导致3次重启均不成功的原因进行了分析。

关键词：特高压直流输电塑料薄膜间隙距离闪络电位梯度

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沙尘环境下棒–板间隙的雷电冲击击穿特性

高电压技术 2020年第3期46卷 1013-1018页

作者：王建涂志飞陈彬何正浩章卓雨国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

沙尘天气会威胁高压输变电外绝缘的安全运行,因此有必要加强相关的研究。为此通过建立人工沙尘放电试验平台,开展了沙尘环境下棒–板间隙雷电冲击击穿特性试验,选用石英砂来模拟现实中的沙尘环境,对比分析了不同间隙距离下,沙尘间隙和... 详细信息

沙尘天气会威胁高压输变电外绝缘的安全运行,因此有必要加强相关的研究。为此通过建立人工沙尘放电试验平台,开展了沙尘环境下棒–板间隙雷电冲击击穿特性试验,选用石英砂来模拟现实中的沙尘环境,对比分析了不同间隙距离下,沙尘间隙和空气间隙的雷电击穿电压。结果表明:沙尘环境下,间隙的雷电冲击击穿电压会降低,降低幅度最多可达15%。但试验研究发现,存在例外的一小段间隙距离区段,沙尘条件下的负雷电冲击击穿电压反而会升高,升高幅度最多可达20%。对于大间隙,沙尘对放电的影响将随着间隙距离的增大而减弱。对试验结果与现象,应用流注理论、表面光致电离等机理进行了分析。相关结论为沙漠地区输电线路运维提供了参考。

关键词：沙尘棒–板间隙间隙距离雷电冲击流注理论

10kV架空绝缘导线防雷击断线用非穿刺式带间隙金属氧化物避雷器

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电网技术 2018年第9期42卷 3086-3092页

作者：杨鑫刘真仇炜梁振陈希长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410004 广东电网有限责任公司珠海供电局广东省珠海市519000 国网湖南省电力有限公司常德供电分公司湖南省常德市415000

针对现有架空绝缘导线防雷击断线装置存在的普遍问题,研制了一种由绝缘子、避雷器与非穿刺式高压电极组成的新型绝缘装置。由于采用了非穿刺式高压电极,线芯和电极间有绝缘表皮的阻隔,绝缘表皮的击穿点位置不确定,导致高压电极的安装位... 详细信息

针对现有架空绝缘导线防雷击断线装置存在的普遍问题,研制了一种由绝缘子、避雷器与非穿刺式高压电极组成的新型绝缘装置。由于采用了非穿刺式高压电极,线芯和电极间有绝缘表皮的阻隔,绝缘表皮的击穿点位置不确定,导致高压电极的安装位置及其对应的间隙距离确定方法与同类装置有较大区别。采用精细化设计理念,提出了基于概率比较的绝缘配合原则,即利用Weibull概率分布模型的数据处理方法,比较放电概率以确定非穿刺式高压电极的安装位置及其对应的间隙距离。通过实例试验和计算,得到了P15绝缘子相匹配的非穿刺式高压电极安装最佳位置和对应的间隙最佳距离。通过试验验证了该距离下,放电通道均沿带间隙避雷器通过,有效防止绝缘导线的雷击断线。

关键词：绝缘导线雷击断线金属氧化物避雷器韦伯分布间隙距离

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低气压下开关柜空气间隙雷电冲击放电特性

高电压技术 2019年第3期45卷 914-921页

作者：张志劲韦冬洪蒋兴良舒立春洪敏重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 重庆广仁铁塔制造有限公司重庆400707

以空气为绝缘介质的开关柜,其电气安全距离受海拔、电极形状等影响明显,但低气压下开关柜空气间隙的选择目前尚无相关标准可供参考。为此以40.5 kV开关柜内存在的4种空气间隙和典型棒–板间隙为研究对象,在人工气候实验室展开了低气压... 详细信息

以空气为绝缘介质的开关柜,其电气安全距离受海拔、电极形状等影响明显,但低气压下开关柜空气间隙的选择目前尚无相关标准可供参考。为此以40.5 kV开关柜内存在的4种空气间隙和典型棒–板间隙为研究对象,在人工气候实验室展开了低气压下空气间隙正极性雷电冲击放电特性试验,并分析了电极形状、气压p、相对湿度h、间隙距离对其放电特性的影响。结果表明:开关柜空气间隙放电特性与棒–板差别较大,不同间隙类型放电特性差异明显;低气压下空气间隙雷电冲击电压U50与零海拔、标准大气压p0下冲击电压U50,0满足U50=U50,0(p/p0+ch)n关系,其气压影响特征指数n和湿度附加影响指数c与电极形状有关;间隙雷电冲击放电电压在不同湿度下有一定分散性,且间隙放电电压与间隙距离(距离的选择提供指导。

关键词：开关柜空气间隙雷电冲击放电特性低气压间隙距离

±1100kV特高压直流换流站球-板间隙放电特性及取值研究

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中国电机工程学报 2020年第11期40卷 3701-3709页

作者：郭贤珊丁玉剑姚修远付颖高海峰国家电网有限公司北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

±1100kV是目前世界上直流输电中最高的电压等级,研究±1100kV换流站典型间隙放电特性,并给出其空气间隙的推荐值,对于合理确定换流站的设计和保证工程可靠运行都很有参考价值。该文针对±1100kV换流站中3种典型的均压球-地间隙(均压球... 详细信息

±1100kV是目前世界上直流输电中最高的电压等级,研究±1100kV换流站典型间隙放电特性,并给出其空气间隙的推荐值,对于合理确定换流站的设计和保证工程可靠运行都很有参考价值。该文针对±1100kV换流站中3种典型的均压球-地间隙(均压球直径为1.1m^2.0m;间隙距离3.0m^11.0m),开展操作冲击放电试验,获得其50%放电电压值,回归得到大尺寸、长间隙距离的不同直径均压球-板间隙的放电特性曲线,提出均压球临界直径的计算公式。试验研究换流站内临近墙和支柱绝缘子等因素对大尺寸球-板间隙放电电压的影响规律,得到相应的变化系数。根据±1100kV工程换流站典型间隙的绝缘水平,推荐球-板典型间隙的最小间隙距离和典型间隙系数取值。研究结果可应用于±1100kV特高压工程换流站内阀厅和户内直流场间隙的确定。

关键词： ±1100kV 特高压换流站空气间隙放电特性间隙距离

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激光触发真空开关时延特性优化

高电压技术 2019年第12期45卷 3949-3953页

作者：赵岩段雄英廖敏夫陈占清邹积岩大连理工大学电力电子研究所

为了提高触发开关的触发精度和使用寿命,结合触发真空开关和激光触发气体开关的优点,设计了一种平板电极激光触发真空开关(laser triggered vacuum switch,LTVS)。为进一步优化LTVS性能,调整触发材料种类、激光波长和能量及电极间距等参... 详细信息

为了提高触发开关的触发精度和使用寿命,结合触发真空开关和激光触发气体开关的优点,设计了一种平板电极激光触发真空开关(laser triggered vacuum switch,LTVS)。为进一步优化LTVS性能,调整触发材料种类、激光波长和能量及电极间距等参数,实验研究了LTVS的触发时延特性。实验结果表明,利用KCl和Ti作为靶极材料,KCl较低的触发阈值和Ti较强的热传导能力可使LTVS获得更短的触发时延;随着激光波长的减小、激光能量的增加及电极间距的缩短,LTVS的触发时延逐渐降低。参数优化后LTVS工作电压范围可达40 V^30 kV,触发时延低于650 ns,抖动50 ns。LTVS优异的运行特性使之在宽电压范围关合大电流领域展现出良好发展前景。

关键词：激光触发真空开关优化触发材料时延间隙距离

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气体火花间隙开关的自击穿性能研究

高压电器 2021年第9期57卷 146-151页

作者：满林坤梁毅张娜曹南君王义贺薛鹏国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院沈阳110015 上海电力设计院有限公司上海200025

为了解气体火花间隙开关的自击穿性能,文中从自击穿实验角度着手,对电场不均匀度进行了仿真计算,测量了两电极气体火花间隙开关不同间隙距离下的自击穿电压,通过计算相对极差和变异系数来分析自击穿电压的稳定性并进行韦布尔检验。实验... 详细信息

为了解气体火花间隙开关的自击穿性能,文中从自击穿实验角度着手,对电场不均匀度进行了仿真计算,测量了两电极气体火花间隙开关不同间隙距离下的自击穿电压,通过计算相对极差和变异系数来分析自击穿电压的稳定性并进行韦布尔检验。实验结果表明,自击穿电压随间隙距离的增大而增大并近似线性关系;间隙距离是影响自击穿电压稳定性的重要因素,自击穿电压的稳定性随间隙距离的增大而增大。从自击穿稳定性角度来看,可以适当增大气体火花间隙开关的电极之间间隙距离来增强自击穿电压稳定性。

关键词：脉冲功率技术气体火花间隙开关自击穿电压稳定性间隙距离

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毛刺缺陷影响下的球-板间隙流注放电特性

绝缘材料 2022年第2期55卷 67-72页

作者：律方成张博禹耿江海王平丁玉剑高树国华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室河北保定071003 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021

利用由光电倍增管和电场传感器组成的光电联合检测系统,进行正极性操作冲击电压下不同距离间隙带毛刺球-板电极间隙放电试验,并以棒-板与球-板放电试验进行对照,得到初始流注下的50%放电电压(U50%)和物理特征参数并进行对比。结果表明:... 详细信息

利用由光电倍增管和电场传感器组成的光电联合检测系统,进行正极性操作冲击电压下不同距离间隙带毛刺球-板电极间隙放电试验,并以棒-板与球-板放电试验进行对照,得到初始流注下的50%放电电压(U50%)和物理特征参数并进行对比。结果表明:在带有毛刺缺陷的球-板电极间隙中,初始流注起始时延、初始流注场强跃升幅值和光功率跃升幅值呈正相关;在流注起始时,毛刺的存在能够缩短放电起始时延,其中对于短间隙最明显;而流注开始发展后带毛刺球-板电极间隙初始流注的发展规律与棒-板电极间隙初始流注相近,毛刺的存在加剧了放电的发展。对于整个放电过程而言,毛刺缺陷会大幅降低球-板电极间隙放电电压,使其临近同等间隙下棒-板电极间隙放电电压。

关键词：表面缺陷间隙距离带毛刺球-板间隙初始流注光电联合观测放电参数

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低气压下开关柜空气间隙工频放电特性

电网技术 2017年第12期41卷 4086-4092页

作者：张志劲韦冬洪蒋兴良舒立春洪敏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 重庆广仁铁塔制造有限公司重庆市北碚区400707

开关柜内裸露的导体之间易形成各种空气间隙,其工频放电特性对开关柜的绝缘性能有很大的影响。为得到开关柜内不同空气间隙类型在高海拔下的工频放电特性及其影响因素,以40.5 kV开关柜母线室存在的4种典型的空气间隙及棒-板间隙为研究对... 详细信息

开关柜内裸露的导体之间易形成各种空气间隙,其工频放电特性对开关柜的绝缘性能有很大的影响。为得到开关柜内不同空气间隙类型在高海拔下的工频放电特性及其影响因素,以40.5 kV开关柜母线室存在的4种典型的空气间隙及棒-板间隙为研究对象,在人工气候实验室进行了海拔232~3000 m下的低气压工频放电特性试验。结果表明:开关柜内不同空气间隙类型的放电电压U明显不同,放电电压U随气压P下降的趋势也不同;在开关柜空气间隙海拔校正时,湿度h对间隙放电电压的影响较小,仅简单考虑气压是可行的;开关柜空气间隙的电场分布比棒-板间隙更不均匀,其放电电压U可能比棒-板间隙更低;此外,开关柜空气间隙在间隙距离d小于400 mm时放电电压U与距离d呈非线性关系。

关键词：开关柜空气间隙工频放电特性低气压电场强度间隙距离