原文发表在《电瓷避雷器》2024年第6期。
https://www.chndoi.org/Resolution/Handler?doi=10.16188/j.isa.1003-8337.2024.6.003
高湿度环境下特高压交流均压环电晕放电特性实测与仿真研究
吴军1，王身丽1，杜勇1，张鼎1，张珣1，谢梁2
(1.国网湖北省电力有限责任公司检修公司，武汉 430050；2.中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室，武汉 430074)
一 内容简介
西电东送的极端气象条件使得特高压金具电晕问题更加突出，特别是在高湿度、高海拔或污染等特殊环境下，金具电晕问题的风险更加显著。我国西南地区气候潮湿，在夏季相对湿度可高达90%，其他季节相对湿度也保持在50%以上。高湿度环境中的水分子增加了电晕放电的概率，常规特高压金具难以满足高湿度环境下的电晕控制要求，因而需开展金具在高湿度环境下的电晕放电特性研究。文中针对70%以上高湿度条件下金具可见电晕试验电压修正缺乏依据的问题，建立了湿度可调的电晕放电试验平台，开展了均压环电极在不同湿度条件下的可见电晕试验，获取了不同湿度下的均压环电晕放电特性，并对均压环表面起晕电场进行仿真计算和分析。基于高湿度环境下的均压环试验特性和仿真结果，提出高湿度下均压环电晕电压修正方法和电晕控制方法，为特殊环境下均压环防晕设计提供了理论依据和数据支撑。
二 主要内容
总体而言，目前关于湿度对于正极性电晕放电影响的研究主要集中在小尺寸的导体上，仍缺乏特高压真型金具在高湿度环境中的起晕特性研究。本文拟在气候环境实验室和户外试验场研究真型特高压典型金具在不同湿度下的起晕特性，并结合三维有限元电场计算结果分析湿度对电场的影响，最后提出不同湿度下特高压金具的起晕电压修正公式。
1模拟高湿度环境下均压环电晕试验
1.1模拟高湿度电晕试验系统
1.2试验方法
1.3试验结果
2高湿度下均压环-板电场仿真
3真实高湿度环境下特高压均压环电晕试验
4均压环高湿度起晕电压修正方法
5高湿度下的特高压真型线路均压环优化设计
三 结论
本研究针对高湿度下的均压环电晕放电控制问题，设计了一套高湿度环境下的均压环电晕放电观测系统，获取了50%~97%模拟湿度下的均压环起晕电场值和修正系数，并与户外试验场的真实湿度下的真型试验结果进行了对比验证，提出了不同湿度下的电晕放电修正方法，并应用与特高压真型线路的金具设计，其主要结论如下。
1）模拟相对湿度为50%~97%范围内，均压环电晕放电起始电压随着湿度的升高而下降，在相对湿度超85%时，起晕电压下降更快。
2）户外场真实湿度环境下的修正与模拟湿度环境中的均压环电晕放电在相对湿度小于85%范围内的结果匹配较好。
3）1 000 kV特高压线路为了满足高湿度环境下的电晕控制要求，均压环管径增加20~30 mm可完全满足电晕控制要求。
作者简介
吴军（1977—），男，高级工程师，主要从事高电压与绝缘技术及输变电运维研究工作。E-mail：58329122@qq.com。
本文索引
吴军，王身丽，杜勇，等. 高湿度环境下特高压交流均压环电晕放电特性实测与仿真研究[J]. 电瓷避雷器，2024(6)：20-27.
WU Jun，WANG Shenli，DU Yong，et al. Experimental and simulation study of corona discharge characteristics of ultra-high voltage AC corona rings in high humidity environment[J]. Insulators and Surge Arresters，2024(6)：20-27.
《电瓷避雷器》国际标准刊号： ISSN1003-8337， CODEN DBIIA4。国内统一刊号： CN61-1129/TM，《电瓷避雷器》由西安电瓷研究所主办，双月刊， 1958 年创刊， 2009年元月起改制后，由西安高压电器研究院有限责任公司主管。《电瓷避雷器》是我国绝缘子、避雷器行业唯一的一本国内外公开发行的期刊。主要报道国内外绝缘子、避雷器和相关行业的最新理论、科研成果及技术创新等方面的论文。2019年《电瓷避雷器》入选《能源电力领域高质量科技期刊分级目录》电工理论与装备专业T3级。
《电瓷避雷器》连续多年被评为中文核心期刊，是“中国学术期刊综合评价数据库”和“中国科学引文数据库”来源期刊。被美国《化学文摘》、《剑桥科学文摘：材料信息》以及波兰《哥白尼索引》收录。
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