雷害是由自然氣候條件引起,它對電力系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生極大的危害性。雷擊跳閘率是檢驗(yàn)電力系統(tǒng)輸電線路雷害防護(hù)能力的重要參數(shù),可靠降低雷擊跳閘率是防雷領(lǐng)域諸多科研工作者共同追求的目標(biāo)。造成雷擊跳閘事故的過程分為四個(gè)階段:首先,雷電侵入電力系統(tǒng);其次,雷擊過電壓波使絕緣子閃絡(luò);然后,閃絡(luò)建弧引發(fā)短路故障;最后,斷路器跳閘引發(fā)系統(tǒng)停電。固相氣流滅弧防雷間隙是一種外能式滅弧裝置,其設(shè)計(jì)的基本思想是:滅弧裝置在絕緣子閃絡(luò)階段產(chǎn)生滅弧信號并觸發(fā)滅弧氣丸產(chǎn)生高速氣流,高速氣流使得電弧受到深度抑制,避免系統(tǒng)引發(fā)短路故障。根據(jù)上述理念,本文通過理論分析、建模仿真、數(shù)值模擬、試驗(yàn)分析等方式進(jìn)行研究,為固相氣流滅弧防雷間隙的研究、升級、改進(jìn)等提供了重要的研究成果,其中主要完成工作有:1.根據(jù)電弧能量平衡理論提出了MHD磁流體模型及mayr電弧模型進(jìn)行了理論研究,該兩種模型能有效解釋電弧的形成、穩(wěn)定燃燒、熄滅過程的數(shù)學(xué)過程及物理意義。2.在COMSOL MUTIPHSICS軟件平臺(tái)搭建了110kV輸電線路絕緣子模型和滅弧裝置模型。MHD磁流體理論中可認(rèn)為:電弧的形成是由于間隙兩端向弧柱提供焦耳熱,使得電弧內(nèi)能升高、溫度增加、電導(dǎo)率增加、電弧的熄滅過程是電弧自身的傳導(dǎo)、對流、輻射散熱大于兩端的焦耳熱,使電弧內(nèi)能減小、導(dǎo)電性能減弱,絕緣強(qiáng)度恢復(fù)。3.增強(qiáng)滅弧裝置的氣流速度是增強(qiáng)電弧對流散熱的主要方式,一定程度上改進(jìn)滅弧氣丸的產(chǎn)氣速度對熄滅電弧及抑制電弧重燃有積極意義。4.搭建固相氣流滅弧防雷間隙的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測定了該滅弧裝置的U50%、伏秒特性、絕緣配合比、滅弧響應(yīng)時(shí)間、滅弧氣流速度等重要參數(shù)。根據(jù)工頻大電流滅弧試驗(yàn)驗(yàn)證了該裝置熄滅工頻大電流短路電弧的有效性。5.在PSCAD/EMTDC軟件平臺(tái)搭建了固相氣流滅弧模型。滅弧響應(yīng)時(shí)間及功率耗散兩個(gè)控制參數(shù)決定了裝置熄滅電弧、切斷短路故障及抑制電弧重燃的能力。6.根據(jù)線路的實(shí)際情況提出了一些對固相氣流滅弧防雷間隙安裝及使用的相關(guān)建議。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM863
【部分圖文】：

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本文編號：2829553