潜供电弧物理特性与抑制技术

图书标准信息

• 作者 李庆民
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2018-06
• 版次 31
• ISBN 9787030575913
• 定价 85.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 228页
• 字数 268千字

【内容简介】

潜供电弧是特高压输电面临的关键技术难题之一，本书针对潜供电弧的物理特性和抑制技术开展系统性的研究：建立潜供电弧低压模拟实验平台，分析潜供电弧的物理特性和形成机理；重点研究潜供电弧多场耦合动力学建模方法，并阐述运动物理机制；将图像处理技术引入潜供电弧的参数识别和诊断中，进行空间三维重构，并探讨潜供电弧放电过程中正负离子和电子的时空分布特性；从“路”的角度出发，介绍潜供电弧电磁暂态过程及其关键影响因素；考虑到现有方法的不足，提出一种新型的潜供电弧抑制措施；研究特高压混合无功补偿和安装限流器等复杂工况下的潜供电弧特性及重合闸策略；针对超长距离半波长输电潜供电弧问题进行探索。

【目录】

序一

序二

前言

章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.1.1 单相重合闸的应用和意义 1

1.1.2 潜供电弧的形成机理 2

1.2 潜供电弧的研究现状与关键问题 4

1.2.1 潜供电弧的物理实验 4

1.2.2 潜供电弧的数学建模 8

1.2.3 潜供电弧的图像识别与重构 10

1.2.4 潜供电弧与电力系统的交互作用 11

1.2.5 潜供电弧的抑制技术 12

1.2.6 新型工况下的潜供电弧问题 18

1.2.7 特高压半波长输电线路潜供电弧问题 19

1.3 本书主要内容 19

第2章 潜供电弧物理模拟实验研究 23

2.1 实验设计 23

2.1.1 体设计思路 23

2.1.2 实验回路拓扑 23

2.1.3 实验回路参数 23

2.1.4 实验设备规格 24

2.2 实验结果 26

2.2.1 潜供电弧燃弧时间 26

2.2.2 谐波特 29

2.2.3 电弧伏安特 31

2.2.4 电弧运动特 31

2.2.5 潜供电弧间歇不规则运动及其影响 36

2.2.6 潜供电弧熄灭特 40

2.3 本章小结 42

第3章 潜供电弧多物理场耦合动力学与起始位置建模 44

3.1 潜供电弧多物理场耦合动力学模型 44

3.1.1 弧柱模型 44

3.1.2 弧根模型 48

3.1.3 电流元选取与流程 50

3.1.4 潜供电弧多物理场耦合动力学模型实验验证 51

3.2 潜供电弧起始位置模型 55

3.2.1 短路电弧通道电导率计算 55

3.2.2 潜供电弧起始发展方向 59

3.2.3 流程与结果 60

3.2.4 潜供电弧起始位置模型实验验证 62

3.3 本章小结 64

第4章 潜供电弧运动物理机制研究 65

4.1 弧根跳跃物理机制模拟 65

4.2 潜供电弧长度动态变化特 68

4.3 多物理场耦合应力对潜供电弧运动特的影响 70

4.3.1 潜供电流对运动特的影响 70

4.3.2 热浮力对运动特的影响 71

4.3.3 风力作用下的运动特与燃弧时间 72

4.3.4 多物理场耦合应力对运动特的影响机制 74

4.4不同导线方向下潜供电弧运动特 76

4.5 不同起弧位置下潜供电弧运动特 78

4.6 本章小结 80

第5章 潜供电弧等离子体数值模拟 81

5.1 潜供电弧放电等离子体数学模型 81

5.1.1 系数型偏微分方程和漂移扩散模型 81

5.1.2 潜供电弧放电过程简化模型 83

5.1.3 基于泊松方程的电场数学模型 84

5.2 潜供电弧放电过程数值 84

5.2.1 模型定义和网格剖分 84

5.2.2 模型参数设置 85

5.3 结果分析 87

5.3.1 空间电场分布特 87

5.3.2 带电粒子分布特 89

5.4 本章小结 94

第6章 潜供电弧图像识别与三维重构 95

6.1 潜供电弧的图像识别 95

6.1.1 图像采集 95

6.1.2 图像处理算 96

6.1.3 实验结果分析 99

6.1.4 潜供电弧图像特征参数识别 103

6.2 潜供电弧三维重构 107

6.2.1 双目立体视觉重构 108

6.2.2 三维重构流程 109

6.3 本章小结 113

第7章 潜供电弧电磁暂态特 114

7.1 潜供电流暂态特 114

7.1.1 潜供电流暂态计算模型 114

7.1.2 潜供电流暂态过程 117

7.1.3 潜供电流暂态过程影响因素 118

7.1.4 自由分量的衰减与振荡特 122

7.2 零休阶段恢复电压特 126

7.2.1 恢复电压上升率计算模型 126

7.2.2 单相接地故障电路模型 127

7.2.3 恢复电压上升率影响因素 130

7.3 本章小结 137

第8章 潜供电弧抑制措施研究 138

8.1 面向潜供电弧抑制的并联电抗器参数综合优化 138

8.1.1 同塔多回线路的电磁耦合模型 139

8.1.2 基于潜供电弧抑制的并联电抗器参数优化 142

8.1.3 基于谐振过电压抑制的并联电抗器参数优化 146

8.2 基于均压电容的新型潜供电弧抑制措施 149

8.2.1 双断断路器拓扑 149

8.2.2 虑双断断路器均压电容的线路模型 150

8.2.3 计算 155

8.2.4 基于扩展均压电容的新型潜供电弧抑制措施 161

8.2.5 影响因素分析 163

8.2.6 均压电容运行技术指标 166

8.3 本章小结 166

第9章 复杂工况下的潜供电弧问题 168

9.1 安装混合无功补偿特高压输电线路潜供电弧特与重合闸策略 168

9.1.1 混合无功补偿关键元件及结构组成 169

9.1.2 混合无功补偿对潜供电弧影响分析 170

9.1.3 混合无功补偿对潜供电弧低频振荡影响机理 172

9.1.4 影响潜供电弧特的因素 173

9.1.5 混合无功补偿中旁路断路器与主断路器单相重合闸配合策略 177

9.2 安装故障限流器的输电线路潜供电弧特与重合闸策略 178

9.2.1 氧化锌避雷器式故障限流器简介 179

9.2.2 超高压输电系统分析模型 179

9.2.3 旁路断路器断开时间对潜供电流的影响 180

9.2.4 潜供电流低频分量的产生机理分析 182

9.2.5 含限流器的线路单相重合闸作 184

9.3 本章小结 187

0章 特高压半波长输电线路的潜供电弧特 189

10.1 半波长输电线路潜供电流和恢复电压 189

10.2 半波长输电线路潜供电流和恢复电压研究 191

10.2.1 传输功率对潜供电流和恢复电压的影响 191

10.2.2 调谐方式对潜供电流和恢复电压的影响 194

10.2.3 线路长度对潜供电流和恢复电压的影响 197

10.3 潜供电弧抑制措施与单相自动重合闸 198

10.3.1 快速接地开关的分布配置 198

10.3.2 半波长输电潜供电弧燃弧时间与单相重合闸 203

10.4 本章小结 204

参文献 206