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随着我国市场经济体制的不断完善,电力工业的高度发展与市场化进程不可阻挡,使得电力的生产、传输、分配、使用成为了一个越来越庞大系统,并且已经深入的涉及到了生产生活的各个方面。在整个电力系统运行过程中,由于局部场强不均匀所造成的电晕放电所带来的能源浪费、环境污染等各种影响已经成为一个不可忽视的问题。 针对以前研究者对电晕放电研究中存在的一些问题,本文做了相应的分析并进行了一系列改进。以往主要依赖于针—板放电系统来进行试验和仿真,然而这一放电系统存在着一些不可忽视的问题。为了改善这些问题,本文中选取了对称性更强、仿真模型建立与数值计算分析更易实现的柱—杯模型来进行研究。 在试验过程中,恒温恒压的密闭试验腔的使用确保了试验能够在预定条件下进行,并在相对理想的条件下进行了多重电介质填充时不同气压状态下的电晕放电试验。并使用数字存储示波器的获得了一系列有用的实验数据,以对电晕放电现象进行更细致的观察和分析。 模型建立过程中,在对于电晕放电复杂的粒子运动过程的研究阶段,没有采取较为复杂的蒙特卡模型与非平衡波尔兹曼方程求解的方法,而是采用了物理模型更加清晰、计算过程更加精确的粒子模拟方法;依赖于柱—杯模型的建模过程中充分考虑放电现象的各种影响因素,并对其进行精确的分析和定量计算,推导出相应的公式来完成仿真程序,获得与试验结果相匹配的仿真结果,很好的验证已有的经典理论并加深对电晕放电现象的理解。 正、负电晕试验时,在确定试验环境后分别进行不同电压等级的试验,采集了一系列有效的数据;而仿真模型建立时,根据改进的Meek判据精确的找到各个不同电压等级下电晕放电的稳定状态;根据所建立的模型进行试验并进行了所需数据的计算和收集,获得了与试验相匹配的结果。直流电晕试验为后续进行的交流电晕试验进行做了很好的铺垫,可以更深入的分析交流电晕试验数据,理解电晕放电现象的本质。 本文工作得到国家自然科学基金项目(编号:60838005)的资助。