降雨對棒―板短空氣間隙直流放電影響的仿真及試驗研究.pdf

1、降雨對棒―板短空氣間隙直流放電影響的仿真及試驗研究重慶大學碩士學位論文學生姓名：劉偉指導教師：蔣興良教授專業(yè)：電氣工程學科門類：工學重慶大學電氣工程學院二O一一年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要隨著我國輸電線路建設的不斷加快，運行電壓等級的不斷提高，強降雨等惡劣氣象條件所致的空氣絕緣強度下降問題越來越突出。目前，國內外對降雨條件下空氣間隙放電特性、放電機制及其影響因素的研究并不全面，特別是降雨對短空氣間隙直流放電影響的研究還鮮見報

2、道。因此，本論文對降雨條件下棒―板短空氣間隙的正極性直流放電進行了研究。本文通過解析計算得到了均勻電場中雨滴周圍的電場分布情況，并討論了極不均勻電場的情況。然后選取棒―板空氣間隙軸對稱模型作為基本仿真結構，結合本文構建的雨滴模型，雨滴分布模型以及棒電極末端形成水膜、水滴及水柱模型等，系統(tǒng)地對降雨條件下棒―板短空氣間隙正極性直流電場進行了仿真計算，得到了不同降雨條件下棒―板短空氣間隙正極性直流電場的畸變程度及其對放電電壓的影響。最后，本文

3、還進行了實驗室模擬降雨及現場自然降雨下的棒―板短空氣間隙正極性直流放電試驗，主要驗證了有無降雨、降雨強度、棒電極末端是否形成水柱等對棒―板短空氣間隙正極性直流擊穿電壓的影響。此外，還試驗研究了雨水電導率以及雨水溫度對棒―板短空氣間隙直流擊穿電壓的影響。仿真研究結果表明：雨滴對棒―板短空氣間隙正極性直流電場有明顯的畸變作用；雨滴表面靠近高壓端處場強最大；雨滴內部為場強值接近0的均勻場，場強大小與雨滴尺寸無關；實際形狀的雨滴，其尺寸越大，越

4、靠近高壓端，引起的電場畸變越嚴重；雨滴數目越多、大直徑雨滴所占體積比越高、總雨滴的占空比越高，棒―板短空氣間隙正極性直流電場畸變越嚴重；棒電極末端形成的水膜、水滴對空間電場的畸變作用很?。话綦姌O尖端形成的水柱對棒―板短空氣間隙正極性直流電場的影響最大。實驗室及現場試驗結果表明：暴雨時棒―板短空氣間隙正極性直流擊穿電壓比干燥時下降明顯；降雨強度與棒―板短空氣間隙正極性直流擊穿電壓之間存在顯著的負相關關系；強降雨時棒電極末端形成的水柱能夠極