輸電線路及變電站設(shè)備防止電暈的機理與方法研究

項目嚴格按照項目計劃書要求展開工作，并達到了相應(yīng)的目標。本項目在國內(nèi)外首次提出對輸變電設(shè)備均壓裝置及導線涂刷憎水性涂料以減少水滴在其表面的聚集，從而改善輸變電設(shè)備均壓裝置及導線在雨天的電暈放電的解決思路，在未涂刷及涂刷不同憎水性涂料時，對比研究了水滴的附著狀態(tài)、電場分布、水滴的形態(tài)變化、電暈產(chǎn)生的機理與過程。研究發(fā)現(xiàn)：涂敷憎水性涂料的導線和均壓環(huán)不易形成水膜，水滴更容易脫落；項目首次提出導線表面有水滴時其電暈發(fā)展可分為“無電暈區(qū)”、“瞬時水滴電暈區(qū)”、“穩(wěn)定水滴電暈區(qū)”、“導線電暈區(qū)”四個階段；憎水性涂料能有效的改善水滴對導線及均壓環(huán)電暈放電的影響；同時，根據(jù)電場計算結(jié)果，對雨天可能發(fā)生電暈放電的典型設(shè)備均壓裝置進行了優(yōu)化設(shè)計。本項目的研究對于完善雨天電暈放電機理，減小雨天變電站及輸電線路電暈放電情況具有理論及實際意義。通過本項目的研究，在國內(nèi)外期刊上發(fā)表論文6 篇（SCI 期刊3 篇，EI 期刊3篇），錄用論文2 篇。一人晉升副教授，同時成為國際大電網(wǎng)組織CIGRED1.35 工作組委員；培養(yǎng)博士研究生3 名，碩士研究生3 名，本科畢業(yè)生10 余名。 2100433B

輸電線路及變電站產(chǎn)生電暈的主要原因有：導線及輸變電設(shè)備在雨天由于表面附著水滴，導致起暈電壓顯著降低；導線的選擇以及輸變電設(shè)備電極結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。目前國內(nèi)外還未見雨天防止輸變電設(shè)備及導線起暈的方法研究，且在電場作用下水滴的形變及產(chǎn)生電暈的過程與機理并不明確；目前國內(nèi)外對輸變電設(shè)備均壓裝置的優(yōu)化設(shè)計沒有考慮水滴的影響，這有可能導致優(yōu)化設(shè)計后的設(shè)備在雨天會出現(xiàn)電暈放電。本項目在國內(nèi)外首次提出對輸變電設(shè)備均壓裝置及導線涂刷憎水性涂料以減少水滴在其表面的聚集，從而改善輸變電設(shè)備均壓裝置及導線在雨天的電暈放電的解決思路，利用超高速攝像機及紫外線成像儀等先進手段，在未涂刷及涂刷不同憎水性涂料時，對比研究水滴的附著狀態(tài)、電場分布、水滴的形態(tài)變化、電暈產(chǎn)生的機理與過程，并在現(xiàn)場及實驗室進行電暈特性對比試驗；同時，使用電場計算軟件對起暈電極進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并考慮水滴的影響，對優(yōu)化設(shè)計方案進行實驗驗證。

電暈損失的研究主要針對220kV以上的交流超高壓和特高壓輸電線路，指標是年平均電暈損失和最大電暈損失。年平均電暈損失關(guān)系到線路經(jīng)濟運行。交流輸電線路最大電暈損失關(guān)系到電廠是否要補充裝機容量，從實際運行情況看，短距離輸電線路要考慮電暈損失對補充裝機容量的影響，長距離輸電線路電暈損失對補充裝機容量的影響較小。直流輸電線路電暈損失只占線路電阻損耗的很小一部分。

輸電線路電暈損失是指輸電線路電暈放電消耗的能量，簡稱電暈損失。

1911年美國F．W．皮克通過對清潔干燥的導線試驗，最早提出了電暈損失的計算公式。第二次世界大戰(zhàn)后，電暈損失的研究主要集中在戶外實驗場試驗線路段上進行。美國、蘇聯(lián)、加拿大、法國、日本、瑞典和芬蘭等國相繼建立了試驗線路段，開展了測量研究。20世紀60年代中國在北京清河和云南海子頭分別建立了交流330kV試驗線路段，1976年又將北京清河的交流330kV線路段改成交流500kV線路段，進行電暈損失的測量研究。80年代中國在葛洲壩-上?！?00kV直流線路上進行了電暈損失的測量研究 。2100433B