半波長輸電線路潛供電弧低壓物理模擬與運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(jì)、高效，能將電能輸送到相距很遠(yuǎn)的負(fù)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(shí)驗(yàn)研究。本文進(jìn)行了大量的潛供電弧模擬實(shí)驗(yàn)，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對潛供電弧進(jìn)行建模仿真，對

2、電弧的受力特性進(jìn)行了詳細(xì)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(yīng)用價(jià)值。
　　 本文基于建立的電壓等級為10kV的潛供電弧模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對半波長輸電線路的潛供電弧特性進(jìn)行物理模擬，得到潛供電弧的電流與電壓波形、熄滅時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)趨勢。通過分析電弧波形與電弧運(yùn)動(dòng)圖像，對半波長輸電線路潛供電弧的物理特性進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，并與常規(guī)線路的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。通過實(shí)驗(yàn)獲得了潛供電弧的熄滅時(shí)間與潛供電流、恢

3、復(fù)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(jì)算了潛供電弧的動(dòng)態(tài)電阻。針對風(fēng)力對潛供電弧運(yùn)動(dòng)特性以及熄滅時(shí)間的影響，開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，揭示了風(fēng)速與風(fēng)向?qū)﹄娀∵\(yùn)動(dòng)以及熄滅時(shí)間的影響規(guī)律。
　　 采用鏈?zhǔn)诫娀∧Ｐ?，對潛供電弧的受力與運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)學(xué)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(fēng)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(jìn)一步對電弧