表7 两地细环和软母线的电晕试验结果与海拔1500m计算值　kV　　　　　　　　　　　　 细 环 软母线 稳定
电晕
点数 海拔
50m
（电科院） 海拔
1970m
（云南所） 海拔
1500m 海拔
50m
（电科院） 海拔
1970m
（云南所） 海拔
1500m 5或6 877 825 838 750 705 716 2或3 760 728 736 590 525 541 0 657 620 629 465 420 431

所处地区的大气状态。相对空气密度和绝对湿度有4种取法：①采用多年平均值；②采用累计概率为50%的多年平均值；③采用年极小值的多年平均值；④采用月极小值的多年平均值，即按多年出现的月最高温度和月最低气压求出同时出现月最小相对空气密度和月最小绝对湿度的多年平均值。显然，方法①未考虑相对严酷的大气状态，不够安全；方法②也未顾及可能出现的恶劣气象条件；方法③忽略了年最小相对空气密度和最小绝对湿度不可能同时出现的事实，过于严格。因此，本报告选择方法④，并据此确定安顺地区多年月最小相对空气密度和最小绝对湿度同时发生在每年3～4月，其值分别为0.8171g/m3和4.725g/m3。海拔50m（电科院）使用的模拟细环和软母线的起晕电压实测值校正到标准大气条件下的结果见表8。

表8 海拔50m细环和软母线试验数据校正到海拔1500m的结果　　　　　　　　　kV　　

　　由表8可知，海拔1500m处的细环起晕电压为-846kV，软母线的起晕电压为-733kV。对于细环，实测插值与低海拔试验直接校正的结果相差极小；对于软母线，实测插值与低海拔试验直接校正的结果最大误差不超过7.2%。

3 直流电压下导线起晕电压的计算

3.1 起晕电压的数值计算方法
　　试验表明，直流电晕没有交流电晕严重。这与带电导体周围空间充满同极性的“空间电荷”有关，它使直流设备附近的电场减弱，电晕放电因此得以缓和。为检验模拟试验结果，参照文献［4］的算法计算光滑单导线、分裂导线束的起晕电压。
　　计算时对E值的求取用牛顿迭代法。本次计算选择半径r为7.5cm的单导线、半径r为1.7cm的子导线与分裂间距d为17cm的4分裂导线来验证硬母线和软母线的试验结果。计算结果表明：①在海拔2000m以下时，模拟硬母线的起晕电压在1000kV以上，模拟软母线（4分裂）的起晕电压在800kV以上。②模拟软母线的起晕电压在海拔1970m时的试验实测值为705kV，在海拔2000m时的计算值为806kV，由此估算该4分裂导线的表面粗糙系数为0.87。③模拟导线的起晕电压随海拔高度的增加而趋下降。如模拟硬母线在海拔2000m时的起晕电压比海拔0m时的降低了2.2%；模拟软母线在海拔2000m时的起晕电压比海拔0m时的降低了3.1%。
3.2 分析与讨论
　　为比较不同的单导线表面起始电晕场强计算公式的计算结果，还使用了Ansys有限元计算法。计算时设定施加电压为1000kV，并考虑了模拟母线的实际长度（10m），得出了模拟硬母线的表面场强为29.13kV/cm的计算结果。由此推出其起晕电压随海拔高度增加而下降的速率比较缓，即海拔高度每增加100m，起晕电压仅下降0.11%～0.12%。当模拟导线较短时，导线端部电力线聚集，使导线表面场强有降低趋势。对于分裂母线，其起晕电压随海拔高度的增加而下降的速率也比较缓，海拔高度每增加100m，起晕电压下降0.16%。小于实测的海拔高度每增加100m，起晕电压下降0.31%（海拔1970m时比海拔50m时的降低6.0%）的结果。
　　总之，高海拔地区换流站阀厅内屏蔽环与连接母线的起晕电压可以根据低海拔试验室的数据按海拔高度每增加100m起晕电压下降0.3%来设计。环径或管径大于15cm的屏蔽环和管母线以及通用直流绝缘子串与复合绝缘子的直流起晕电压都远在±500kV系统最高运行电压之上，无须考虑海拔修正。

4 结论

　　(1) 电晕是带电导体附近空气游离而导致击穿的辉光放电现象。在环状和规则母线的可见电晕试验中，对起晕电压的判定应以整体起晕降至若干局部稳定电晕放电点时刻的电压为准，而不宜以个别电晕放电点的出现为判据。
　　(2) 直流可见电晕应在负极性电压下进行试验。无论是低海拔还是高海拔的试验都表明，目前广州换流站阀厅内的各类屏蔽环、管母线及绝缘子串都可以满足海拔1500m安顺换流站的使用要求。
　　(3) 数值计算表明，环状、管状试品和分裂导线的起晕电压随海拔高度的增加而缓慢降低。
　　(4) 高海拔地区（2000m以内）换流站阀厅直流设备屏蔽环和连接母线起晕电压的海拔修正可采用以下方法：①根据2个不同海拔高度的试验结果进行线性插值计算；②将低海拔或高海拔试验结果校正到大气标准状态下，再根据当地气象条件按照GB/T16927.1—1997中的g参数法进行校正。
　　(5) 对环径或管径小于15cm的屏蔽环、管母线和小分裂母线，可根据低海拔试验数据按海拔高度每增加100m的起晕电压下降0.3%来设计。

5 参考文献

　　［1］ Harald， Hill L. Transmission linereference book HVDC to ±600kV. Prepared by EPRI and BPA, 1980.
　　［2］ Adamson C,Hingorani N G. High voltage direct currentpower transmission. Garrawy Ltd., 1960.
　　［3］ EPRI. HVDC transmission line reference book.EPRITR-102764, Prepared by HVTRC, 1993.
　　［4］ 林永生，胡良珍，严朗威.高压直流输电.上海：上海科学技术出版社，1982年10月.
　　［5］ Walter M, Piero O , Giannantonio R.HVDC visual coronaand RIV testing on insulators and conductor samples. IEEE Trans，PAS-90(1), 1971.

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