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与EPRI加强合作成为 IEEE冬季技术委员会年会的亮点

October 29, 2015 • Columns, Transient Thoughts, 最近文章汇总

  IEEE技术委员会联席会议年会在美国田纳西州的孟菲斯(Memphis)举行,这 里是比尔街蓝调(Beale Street Blues)之乡,也是猫王-艾維斯普里斯萊(Elvis Presley)长眠于此的故居‘优雅园’(Graceland)所在地。参加本年会的人数 众多,既有最近参加了CIGRE活动的架空线路分委员会的成员,亦有线路安 全、维护与运营工程(ESMOL)分委员会的成员。   本次会议的一个亮点,是研究绝缘子沿面电场的专家与研究架空导线和金具 的电晕及电场效应的专家举行了联合会议。尽管双方的目标都是精确计算三 维电场分布与电晕测量,但令人意外的是,将这两个小组召集在同一间会议 室仍然颇费了一番周折。   来自美国电力研究院(EPRI)的绝缘子专家Andrew Phillips在会上做了演 讲,强调了水珠产生的电晕效应。他请与会者估算,如果在电场彼此均匀的 两个平板电极之间放入一个金属小球,那么电场强度将增加多少。凭过去记 忆中的直觉,我猜测是π,而事实上应为3。接着他请我们估算,如果将金属 小球换为介电常数为81的水珠,电场强度将如何。这次,电场几乎不变,仅仅 下降10%左右。   我记起了以前做过的一些研究,‘电晕笼’测量过水珠或者金属针尖的正极 性电晕电流脉冲。两者的测量结果相似:电流大小35mA,上升时间约50ns, 冰点时的电流为4mA且波形一致。该研究的结果使我更加确信最近的一些 利用金属半球进行合成绝缘子电场实验的数据与建模结果(如图)。   IEEE 与EPRI加强合作成为 IEEE冬季技术委员会年会的亮点 Improved Links with EPRI   与Phillips同时参会的还有他EPRI同事,John Chan与Bernie Clarimont。在 会上,他们介绍了一些有关超高压直流线路设计与一些震撼的认知问题的趣 事与基本原则。他们使用了一种方法,计算交/直流混合的架空输电线路中,其 减弱的地面电场强度,其中,负极性直流电压显著比正极性高,故更加高出地 面。绝缘子专家理解,直流线路的阳极通常吸附更多污秽,因此需要更大的爬 电距离,但在正负极电压不平衡的情况下(比如-500kV和+300kV),规定正负 两极采用相同的绝缘,并且仍然能达到可靠运行的效果,或许更切合实际。通 过他们的介绍,我们还了解到一个有趣的现象:昆虫更容易附着在正极导线的 底部。   鉴于超级飓风‘桑迪’带来的破坏,IEEE目前正在讨论电网系统的加固与修 复,对引人关注的事件进行了分析,制定了暴风期间如何采取正确的行动。碰 巧,风暴袭击纽约市附近一座变电站的那一刻,EPRI泄露电流监测系统的样 机正处于工作状态,并触发了壮观的闪络,成为全国新闻。尽管受影响的绝 缘子仅在风暴到来的两周前刚被清洗过,但仍按照建议在重新通电前对该绝 缘子实施了再次清洗。由于此类数据采集系统日趋普遍,希望这次经历能够 促成做出决定,切断有可能受到巨大风暴影响的变电站的电源,保护变电站 避免遭受闪络造成的危害。   美国EPRI在参与IEEE的工作及出版文章中总是面对着微妙的平衡关系。他 们必须将经费用于其核心的电力公司,以继续其长期的研究项目,例如绝缘 子老化试验箱等。如果电力公司仅需要等待EPRI公布的研究成果,那么在研 究中贡献自己应尽份额的动力将会降低。我个人非常赞赏EPRI在2013年和今年的 IEEE项目中做出的富有价值以及非常及时的贡献。我相信,与会的多数工程 师也认识到了电力公司加入并投资相关研究项目的长期价值。   Dr. William A. Chisholm W.A.Chisholm@ieee.org_

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