高压输电线路电晕放电分析与研究论文_刘汉章

高压输电线路电晕放电分析与研究论文_刘汉章

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摘要:电晕放电是高压输电线路中一种较为常见的放电现象,这种现象会对输电线路周边设施及环境安全带来巨大影响。如何有效解决高压输电线路中电晕放电现象是现阶段电力研究者重点进行研究的课题,只有对电晕放电产生的机理及其危害深入了解后才能更好地提出问题的解决处理方案。因此本文通过对高压输电线路电晕放电现象的产生、现象的危害及电晕放电现象的处理措施进行讨论研究,为高压输电线路的稳定可靠供电提供一定的参考和借鉴。

关键词:高压输电线路;电晕放电;分析;研究

前言

随着社会经济的不断发展,各行业的生产经营水平也有较大提升,对于电力行业而言为满足人们日益增长的电力需求而进行的电力系统升级优化工作已经深入进行开展,随着电网容量的不断增加,输电线路的电压等级也在不断提升,电晕放电现象的出现对人们的日常生活用电造成了极大危害,处理和完善高压输电线路中的电晕放电问题减少电晕放电对电力系统的干扰影响是电力研究者工作开展的重点。电晕放电问题应从三个方面进行探讨,一是全面了解高压输电线路电晕产生的成因机理。二是分析电晕现象对输电线路所造成的危害及对人们日常生活用电的影响。三是结合高压输电线路的建设特点分析电晕放电现象的优化处理措施,使得电晕放电造成的危害得到降低。

一、高压输电线路电晕放电现象的产生

目前,我国高压输电线路的建设速度突飞猛进,建设水平居世界一流,持续高功率的电力传输必将产生一定的故障问题。电晕放电是输电线路故障问题中最为突出的一种,其成因主要是由于高压输电线路的导线表面存在的电场强度较大,通常而言空气中的分子游离程度在25kV/cm上下,然而当电场强度超过了空气分子游离的极限值则会使得与空气中的杂质不断接触摩擦产生电离而产生电晕,并伴随着电晕的产生还会形成大量臭氧气体当空气中存在大量不纯其他时一旦受到高温就会发生爆炸,电晕现象的产生通常还会带来放电现象,电晕放电现象在高压输电线路中的普遍存在,难以得到根本治除。电晕放电是不均匀的,放电强度变化取决于电极外部电压、电极形状、电极间距、空气流速等因素,因此高压输电线路中出现电晕放电现象的原因不仅是因为输电线路导线电场强度过高还因为输电线路自身间距过短、排列过于集中及高空架设的特点而导致电晕放电现象的出现。此外,输电线路周边环境差空气污染严重时也会在输电线路中产生电晕现象。

二、高压输电线路电晕放电的危害分析

高压输电线路的电晕放电现象通常伴随着电火花、噪音、过电压、电磁干扰等,这些问题的出现会使得高压输电线路电力传输的稳定性及周边环境的安全性造成巨大影响。高压输电线路中电晕放电现象的危害主要体现在噪音危害、电磁干扰、线路腐蚀、电能损耗四个方面。在噪音危害上,电晕放电过程中会因为高压放电时温度的极速上升而点燃不纯的空气而发生爆炸,随着爆炸过程的进行还会生成一定的有害气体这些气体对于臭氧层有着极大的破坏,面对电晕放电现象中噪音的产生只能通过降压的方式进行改善。在电磁干扰方面,电晕放电过程中会对高压输电线路中的电磁设备产生干扰,使其无法完成正常的数据通信工作,电力系统无法有效接收线路当前的运行状态,当出现线路故障问题时电力企业难以根据通信设备的反馈找到事故点。在线路腐蚀方面,电晕放电过程会加剧空气中气体的化学反应过程,产生大量的氮氧化物,氮氧化物作为一种较强的氧化物质将会对导线表面橡胶产生腐蚀或加剧老化,同时对高压输电线路中的金属构件及电极造成损伤和腐蚀。而在电能损耗方面,高压输电线路中电晕放电现象的出现会加剧导线中电量的流失,消耗大量电能,这一损失将严重使得电力企业的经济效益大大降低。面对高压输电线路中电晕放电所带来的危害作用,需要电力工作者在实际工作中及时发现并通过采取一定的优化措施来改善输电线路中的电晕放电问题。

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三、高压输电线路电晕放电危害的改善措施研究

3.1噪音危害的改善

面对高压输电线路中电晕放电现象产生的杂乱噪音,进行优化改善的方式主要是通过对输电线路分裂导线直径进行扩大,增加分裂导线直径将有效减少导线表面的电场强度,进而使得电晕放电现象的产生次数和造成的危害强度减少。通过采用子导线非对称的分裂方式进行输电导线的高空架设使每相子导线中的电荷量分配均匀,使得导线表面电场强度得到能够有效进行控制从而减少电晕放电现象产生时带来的噪音大小。通过在导线表面涂抹涂料的方式可以使导线表面的老化程度得到延长,不易受到高空环境中冷空气、雨滴、雷击等因素的影响,当水滴在导线表面产生时会随着涂料随机分布减小电晕放电现象的产生从而使噪音危害得到降低。高压输电线路中电晕放电现象带来的噪音危害问题可以通过减小导线表面电场强度的方式降低电晕放电现象的产生概率从而避免噪音危害的产生。噪音危害严重影响着人们的休息,只有减小输电线路中导线表面电场强度才能使得电晕放电所产生的噪音维护影响最小。

3.2电磁干扰危害的改善

针对高压输电线路中电晕放电造成的电磁干扰危害问题,可以通过降低输电线路电压的方式得到有效解决,然而输电线路电压的降低则会无法满足人们的日常生活用电需求,电力系统将得不到更进一步的升级优化,但电磁干扰危害问题对通信设备的影响较大因此对于电磁干扰危害问题的处理改善只能通过对输电线路电压进行有效的控制,具体方法是根据不同电压等级的输电线路制定相关的电压输送标准制定,确保电磁干扰强度在一定可控范围之内,由于电磁干扰的辐射频带较广,所涉及的通信设备种类较多,例如,卫星、电视、广播、移动通信、计算机个人端等,因此在电压限制标准设定时应考虑全面,尽可能使无线通信设备受到电晕放电电磁干扰影响较小。通信时代电磁干扰将严重危害着人们的日常生活和工作,加大对高压输电线路防电磁干扰设备的投入和避免电晕放电现象产生的研究才能够为人们提供更加可靠的供电服务。

3.3防电晕工作的开展

在高压输电线路建设规划中,采取有效的防电晕装置设计将大大减小高压输电线路在投入运行后电晕放电现象的产生。一方面可以通过对导线绝缘材料的选择,高密度的材料绝缘效果的持久性较高,例如,PVC、DAP、硅橡胶等在与长时间的放电接触后失去绝缘效果的可靠性更强,避免选用密度的材料作为导线的表面保护,选用一些复合型材料及绝缘材料将实现对电晕放电现象的有效分散。削弱电场强度,剔除材料不规整而对电场强度增加带来的促进作用。同时在导线结构设计上还应强调减少空气间隙,减少空气与导线表面的直接接触从而降低电晕放电的产生。另一方面可以通过对电极结构进行优化改进,使电极曲率半径加大,提高电极处的抗电晕能力。防电晕工作的开展依赖于电力工作者在输电线路检修维护工作中的细致发现,处理好导线和设备中存在的故障问题才能够使防电晕工作得到有效顺利的开展。

总结

综上所述,高压输电线路电晕放电现象不仅影响着线路正常的电力输送和通信传输,还对人们的日常生活和休息造成的较大影响,处理和改善输电线路中电晕放电问题需要减小导线表面电场强度,增设防电晕装置及加强线路检修维护工作,电力企业只有重视高压输电线路中电晕放电危害性加大对其研究处理的成本投入才能够使得电晕放电问题得到完全的处理改善。

参考文献

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论文作者:刘汉章

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/14

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