半波長輸電線路潛供電弧低壓物理模擬與運動機理研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，用電需求量迅速增加，國家電網(wǎng)提出了建設(shè)特高壓輸電線路的戰(zhàn)略構(gòu)想，并已經(jīng)獲得商業(yè)化運營。特高壓半波長交流輸電方式較常規(guī)輸電線路更為經(jīng)濟、高效，能將電能輸送到相距很遠的負荷中心。目前，特高壓半波長輸電技術(shù)仍處于起步階段，面臨很多亟待解決的技術(shù)難題，其中潛供電弧問題尤為突出。至今，國內(nèi)外鮮有針對特高壓半波長輸電線路潛供電弧物理特性展開的實驗研究。本文進行了大量的潛供電弧模擬實驗，并基于實驗數(shù)據(jù)對潛供電弧進行建模仿真，對

2、電弧的受力特性進行了詳細分析，為發(fā)展半波長輸電提供一般理論和新技術(shù)，具有重要的理論意義和應用價值。
　　 本文基于建立的電壓等級為10kV的潛供電弧模擬實驗平臺，針對半波長輸電線路的潛供電弧特性進行物理模擬，得到潛供電弧的電流與電壓波形、熄滅時間以及運動趨勢。通過分析電弧波形與電弧運動圖像，對半波長輸電線路潛供電弧的物理特性進行了較為詳細的分析，并與常規(guī)線路的相關(guān)實驗結(jié)果進行了比較。通過實驗獲得了潛供電弧的熄滅時間與潛供電流、恢

3、復電壓梯度的關(guān)系，給出了短路電弧與潛供電弧的伏安特性曲線，并計算了潛供電弧的動態(tài)電阻。針對風力對潛供電弧運動特性以及熄滅時間的影響，開展了相關(guān)實驗研究，揭示了風速與風向?qū)﹄娀∵\動以及熄滅時間的影響規(guī)律。
　　 采用鏈式電弧模型，對潛供電弧的受力與運動特性進行了數(shù)學建模與數(shù)值仿真。在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，本文系統(tǒng)考慮了開放式環(huán)境中潛供電弧的受力特性，包括電磁力、風載荷、熱浮力、空氣阻力等，建立了潛供電弧的綜合受力模型。進一步對電弧