【摘要】：由于高壓直流輸電在遠(yuǎn)距離大功率輸電方面具有的優(yōu)勢,發(fā)展高壓直流輸電有助于實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置和能源優(yōu)化供給,從而有效地緩解我國資源分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡的問題。所以,我國在電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃中提高了高壓直流輸電系統(tǒng)的比重。但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),人們對(duì)于高壓直流輸電工程帶來的電磁環(huán)境問題的關(guān)注度也越來越高。我國是農(nóng)業(yè)大國,塑料大棚的使用十分廣泛,隨著我國高壓直流輸電工程的大量建設(shè),因高壓直流輸電線路跨越塑料大棚而造成的糾紛問題越來越多。當(dāng)高壓直流輸電線路附近存在塑料大棚時(shí),線路電暈放電產(chǎn)生的電荷會(huì)在塑料大棚的介質(zhì)薄膜表面累積,造成大棚周圍電場的畸變。目前無法對(duì)薄膜電荷進(jìn)行在線測量,所以對(duì)輸電線路下薄膜存在時(shí)的離子流場建模時(shí)缺少大棚表面電荷分布的邊界條件。對(duì)表面電荷離線測量過程中會(huì)伴隨電荷的消散,因此,需要研究介質(zhì)薄膜表面電荷的動(dòng)態(tài)特性。本文首先設(shè)計(jì)了可以對(duì)懸空薄膜進(jìn)行充電和電位測量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用針-板電極電暈放電對(duì)聚乙烯表面注入電荷,基于聚乙烯薄膜下方的感應(yīng)電位測量,對(duì)表面電荷分布進(jìn)行反演計(jì)算,從而對(duì)聚乙烯薄膜表面電荷積累與消散進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本文研究了外施直流電壓極性、幅值和作用時(shí)間對(duì)表面電荷積聚的影響,發(fā)現(xiàn)薄膜表面電荷積累飽和時(shí)間約為40s,隨著充電電壓的增加,飽和電荷量呈線性增加,相同充電電壓下薄膜表面會(huì)積累更多的負(fù)電荷。本文分析了薄膜表面電荷的消散途徑以及消散速度影響因素。根據(jù)消散過程中表面電荷分布樣貌的變化情況,提出表面電荷的主要消散途徑是與空氣中和消散。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)表面總電荷量消散曲線呈指數(shù)衰減,進(jìn)行指數(shù)擬合后對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)可以用于表征消散速度,初始電荷量、溫濕度對(duì)其均有影響。通過對(duì)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,得到了表面電荷消散時(shí)間常數(shù)的回歸方程。利用回歸方程,可以定量描述溫濕度及初始電荷量這三個(gè)因素對(duì)消散速度的影響,從而對(duì)任意溫濕度及初始電量組合下的消散速度進(jìn)行預(yù)測。在對(duì)表面電荷進(jìn)行離線測量時(shí),可以根據(jù)測量的時(shí)間以及消散時(shí)間常數(shù)對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行修正,得到剛斷電時(shí)的表面電荷分布,從而進(jìn)一步研究表面電荷的積聚。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑特性與薄膜上表面電荷保持一致，根據(jù)薄膜材料這一特殊性，在薄膜下方逡逑處放置靜電探頭，便于斷電后馬上進(jìn)行測量，節(jié)省了操作時(shí)間，簡化了實(shí)逡逑程。探頭是型號(hào)為ＥＳＴ－１０２的振動(dòng)電容式感應(yīng)探頭，所測電位是薄膜等效逡逑荷在探頭處的感應(yīng)電位，測量精度為±１邋Ｖ。其測量原理是利用探頭與帶電逡逑間的電容對(duì)靜電電壓直接感應(yīng)、放大和顯示。測量前需對(duì)探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，逡逑方法是：在薄膜位置放置與薄膜大小相同的金屬圓板，用直流源為圓板施逡逑ｉＪ邋１（，金屬圓板勾地面之間形成相對(duì)均勻電場，探頭處的免間電位％可以ｉ１逡逑到，它與測量電位％呈線性關(guān)系：逡逑（Ｐｃ邋＝邋ｋ（ｐ，ｎ邋＋邋ｈ邐（２－１）逡逑，和６為標(biāo)定系數(shù)，標(biāo)定后將測量值代入式（２－１）中就能得到實(shí)際電位。逡逑

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑特性與薄膜上表面電荷保持一致，根據(jù)薄膜材料這一特殊性，在薄膜下方逡逑處放置靜電探頭，便于斷電后馬上進(jìn)行測量，節(jié)省了操作時(shí)間，簡化了實(shí)逡逑程。探頭是型號(hào)為ＥＳＴ－１０２的振動(dòng)電容式感應(yīng)探頭，所測電位是薄膜等效逡逑荷在探頭處的感應(yīng)電位，測量精度為±１邋Ｖ。其測量原理是利用探頭與帶電逡逑間的電容對(duì)靜電電壓直接感應(yīng)、放大和顯示。測量前需對(duì)探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，逡逑方法是：在薄膜位置放置與薄膜大小相同的金屬圓板，，用直流源為圓板施逡逑ｉＪ邋１（，金屬圓板勾地面之間形成相對(duì)均勻電場，探頭處的免間電位％可以ｉ１逡逑到，它與測量電位％呈線性關(guān)系：逡逑（Ｐｃ邋＝邋ｋ（ｐ，ｎ邋＋邋ｈ邐（２－１）逡逑，和６為標(biāo)定系數(shù)，標(biāo)定后將測量值代入式（２－１）中就能得到實(shí)際電位。逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM721.1;TB383.2

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本文編號(hào)：2674077