串联补偿装置火花间隙及其触发电路的设计与实验研究
我国经济的高速发展已经超出了电力建设发展的速度。为了满足国民经济的需求，电力行业中输电电压等级不断提高，电网规模逐渐扩大。远距离、大规模输电系统对经济性、稳定性和可靠性有了更高的要求。在输电线路中采用串联补偿技术，利用串联电容器的容抗补偿线路的电抗，能够提高电力系统安全稳定水平、增加输送能力、改善无功平衡，同时还可以减少线路架设、节省一次投资、提高电网建设经济性、保护环境，有利于电网的可持续发展。目前我国已经成功地在输电线路上投运了若干套国产化串联补偿设备，不过由于国内串联补偿发展时间较短，与国外公司的设备水平尚有差距。 本论文研究通过对串联补偿的保护设备——火花间隙的原理的分析，以软件仿真与实验测试相结合的方式，对设备进行优化设计，以显著提高其性能，增强设备的稳定性，降低成本。 本论文首先对密封间隙装置的模型进行理论分析，通过数学计算和有限元分析仿真，确定了实验研究对象——放电电极和脉冲变压器的物理参数，特别是对密封间隙放电机理的深入分析和对脉冲变压器的经验公式计算，确定了之后实验分析的重点，即放电电弧的形成和触发能量。然后列出可能影响设备参数的因素，包括交直流高电压激励源、电场场强分布、触发电路输出能量、火花塞电弧产生路径等，并以此设计耐压、击穿实验电路，同时加工和制作待测的密封间隙电极及脉冲变压器。根据实验设计搭建测试回路，改变实验变量进行多组对照实验，记录并整理实验数据，最终得到击穿电压与自变量的关系曲线，验证了优化后的性能。同时为后续的产品加工和型式试验提供参考，并希望能为串联补偿设备的国产化进程添砖加瓦。
串联补偿;火花间隙;密封间隙;高电压;脉冲变压器;触发电路
北京交通大学
硕士
电气工程
王毅
2013
中文
TM726.1
83
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）