隨著可再生能源發(fā)電和高壓直流輸電的發(fā)展,對(duì)復(fù)雜環(huán)境下長距離輸電可靠性提出了更高要求,直流GIL這種特殊輸電媒介是解決該問題的理想方案。金屬微粒污染問題是限制直流GIL技術(shù)發(fā)展主要問題之一,金屬微粒在直流電壓下活躍度更強(qiáng),影響設(shè)備絕緣安全。因此,研究直流電壓下金屬微粒啟舉特性、運(yùn)動(dòng)特性及微粒導(dǎo)致的氣隙擊穿特性,并采取適當(dāng)方法抑制金屬微�；钚�,具有重大工程實(shí)用價(jià)值。本文搭建了平行板金屬微粒運(yùn)動(dòng)觀測實(shí)驗(yàn)平臺(tái),模擬GIL中稍不均勻電場環(huán)境,使用高速相機(jī)對(duì)不同金屬微粒運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行觀測。結(jié)果表明:金屬微粒啟舉電壓隨微粒密度增大而增大;球形金屬微粒啟舉電壓隨半徑增大而增大;線形金屬微粒啟舉電壓隨半徑增大而增大,與其長度無關(guān);片狀金屬微粒啟舉電壓隨厚度增大而增大,與其長度和寬度無關(guān)。當(dāng)線形和片狀金屬微粒數(shù)量增加時(shí),由于電場畸變作用,發(fā)生啟舉時(shí)電壓與單個(gè)微粒時(shí)相比減小。直流電壓極性不影響金屬微粒啟舉電壓幅值。球形金屬微粒啟舉后在電極間進(jìn)行碰撞反射角隨機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),本文對(duì)其導(dǎo)致氣隙擊穿的過程進(jìn)行了分析。線形和片狀金屬微粒在不同直流電壓極性下呈現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)特性,正極性下會(huì)在下電極表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、跳躍等運(yùn)動(dòng),負(fù)極... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＧＩＬ結(jié)構(gòu)示意圖??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??＿??圖１．１?ＧＩＬ結(jié)構(gòu)示意圖??輸送斿丨ｒｔＭＶＡ??６〇３〇５＾——ＴＯＯ——＿＿１４２２——？０??￣Ｅ?５００?／??彡架空輸電群路??ｇ?４００??Ｊ?３００??￥?２００??ｒ?ＸＬＰＥ電＾一??？００?１?０００?Ｉ?５００?２?０００?２?５００??額定電流／?Ａ??圖１．２架空線、聚乙烯電纜和ＧＩＬ線路損耗對(duì)比Ｗ??目前，交流ＧＩＬ輸電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了工程應(yīng)用，直流ＧＩＬ工程應(yīng)用仍在進(jìn)一步??探索當(dāng)中。拉西瓦水電站７５０ｋＶＧＩＬ安裝過程中，采用豎井安裝方式解決了?２０７米??垂直落差帶來的線路連接問題，體現(xiàn)了?ＧＩＬ線路敷設(shè)靈活的特點(diǎn)。圖１．３為ＧＩＬ隧??道和ＧＩＬ豎井安裝方式的現(xiàn)場圖。ＧＩＬ安裝還可采用通道共享技術(shù)，在城市內(nèi)部輸電??線路建設(shè)中，與城市通信、供水通道共享，節(jié)約城市空間。隨著國民社會(huì)用電需求量??的提高和新能源發(fā)電裝機(jī)容量的增加，采用特高壓直流輸電方式將偏遠(yuǎn)地區(qū)的電能輸??送到負(fù)荷中心是一種比較經(jīng)濟(jì)性的選擇。ＧＩＬ因其獨(dú)特的優(yōu)勢在特高壓輸電領(lǐng)域彌補(bǔ)??了架空線和電纜的局限性，具有廣闊的應(yīng)用前景。如何研發(fā)適用于直流輸電的ＧＩＬ??并保證其穩(wěn)定可靠運(yùn)行，是我國發(fā)展特高壓直流輸電亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，也是??當(dāng)今世界范圍內(nèi)研究關(guān)注的熱點(diǎn)問題。??２??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??圓Ｓ??（ａ）?ＧＩＬ隧道?（ｂ）?ＧＩＬ堅(jiān)井??圖１．３?ＧＩＬ陡道與豎井敷設(shè)方式??圖１．４為金屬微粒引發(fā)的設(shè)備絕緣擊穿燒蝕實(shí)物圖。直流ＧＩＬ同樣面臨金屬微粒??污染引發(fā)絕緣失效的威脅，ＧＩＬ在裝配和運(yùn)行時(shí)難以避免會(huì)產(chǎn)生金屬微粒，由于直流??電壓保持極性不變，金屬微粒容易發(fā)生氣隙之間的來回貫穿運(yùn)動(dòng)。固定的金屬微粒對(duì)??整體的絕緣影響有限，但是運(yùn)動(dòng)的金屬微粒會(huì)對(duì)電場產(chǎn)生不斷變化的畸變作用，運(yùn)動(dòng)??過程伴有局部放電現(xiàn)象，局部放電會(huì)導(dǎo)致金屬微粒運(yùn)動(dòng)更加劇烈并且軌跡不可預(yù)測，??進(jìn)一步使局部放電更為嚴(yán)重導(dǎo)致氣隙擊穿，對(duì)絕緣產(chǎn)生威脅［５］。??圖１．４金屬微粒導(dǎo)致設(shè)備擊穿燒蝕??金屬微粒的存在威脅ＧＩＬ設(shè)備的絕緣，研宄直流ＧＩＬ中金屬微粒的荷電特性、??啟舉特性、運(yùn)動(dòng)特性與金屬微粒導(dǎo)致的氣隙擊穿特性，對(duì)于ＧＩＬ絕緣設(shè)計(jì)以及采取??合理的措施抑制金屬微粒的運(yùn)動(dòng)，有重要指導(dǎo)作用。ＧＩＬ中的電場屬于稍不均勻電場，??對(duì)ＧＩＬ中金屬微粒通常采用楔形電極或平板電極進(jìn)行研究。本文采用平行板電極，??通過實(shí)驗(yàn)的手段，對(duì)球形、線形和片狀金屬微粒分別進(jìn)行研究，獲得金屬微粒的啟舉??特性、運(yùn)動(dòng)特性以及金屬微粒導(dǎo)致的氣隙擊穿特性，在此基礎(chǔ)上選擇電極表面涂覆納??米復(fù)合薄膜的方式研究該措施抑制金屬微粒啟舉和運(yùn)動(dòng)的效果。本文從實(shí)驗(yàn)入手，定??３??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3225882