基于微觀沖擊電暈?zāi)Ｐ偷募芸蛰旊娋€路雷電波傳播特性仿真研究.pdf

1、架空輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，而雷擊是造成輸電線路故障的主要原因，對(duì)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來威脅。雷電過電壓可能造成絕緣子閃絡(luò)、跳閘等線路故障，尤其在路途險(xiǎn)惡的山區(qū)，給線路巡查和檢修工作帶來極大困難；雷電侵入波還可能損壞變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，帶來更嚴(yán)重的設(shè)備事故。雷電波沿線路傳播時(shí)將出現(xiàn)衰減和變形現(xiàn)象，而沖擊電暈是導(dǎo)致其波形畸變的主要原因。在進(jìn)行線路和變電站的防雷設(shè)計(jì)時(shí)，若不考慮沖擊電暈的畸變作用，將因絕緣水平要求過高而提高設(shè)備成本。因

2、此，研究雷電波的傳播特性對(duì)于絕緣水平的設(shè)定與絕緣配合的改善十分必要。
　　本文從電暈放電的發(fā)展過程著手，考慮空間電荷的電離、遷移、復(fù)合、附著、擴(kuò)散等物理過程，改進(jìn)了雷電波作用下電暈放電的二維混合數(shù)值計(jì)算模型，采用由優(yōu)化模擬電荷法求解人工邊界標(biāo)稱電場(chǎng)，由有限元法求解泊松方程和由有限體積法求解電子、正負(fù)離子連續(xù)性方程的計(jì)算方式，分析電暈放電過程中空間電荷對(duì)導(dǎo)線周圍空間電場(chǎng)的畸變作用、導(dǎo)線表面的電暈電流特性，以及空間電荷對(duì)雷電波電荷損失

3、的影響。
　　基于對(duì)模型計(jì)算結(jié)果與電暈放電過程中電荷的產(chǎn)生與遷移過程的分析，本文建立了由若干電容、電阻支路與非線性電導(dǎo)支路并聯(lián)組成的沖擊電暈等值電路模型，并結(jié)合伏庫(kù)特性，計(jì)算得出了模型參數(shù)。通過對(duì)雷電波傳播過程中電荷產(chǎn)生與耗散的分析，結(jié)合電暈等值電路模型，本文建立了雷電波作用下輸電線路的集中參數(shù)電路模型，并基于該線路模型提出了一種架空輸電線路雷電波傳播特性的分析方法，即將雷電波的傳播過程等效為空間上電壓瞬時(shí)值的衰減與時(shí)間上波形的延