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特高压直流输电的广泛应用,对高压设备的绝缘性能有了更高的要求。高压设备存在毛刺等绝缘缺陷时易形成尖端放电,电晕放电是尖端放电的早期放电形式,也是高压设备绝缘性能损坏的先兆,因此,及时掌握正负电晕放电机理、识别电晕放电特性对有效预防突发性故障,保障直流电力系统安全运行具有重要意义。相关研究表明,正极性电晕放电和负极性电晕放电在放电形式上具有较大差别,随着电压的增大,正极性电晕放电依次会出现起始流光电晕、辉光电晕、流光电晕,流注击穿放电,负极性电晕放电依次出现特里切尔脉冲和无脉冲放电。本文采用COMSOL有限元仿真软件的流体动力学模型,建立了二维轴对称针-板电晕放电仿真模型,分别对起始流光电晕、辉光电晕、流光电晕、正极性流注击穿、特里切尔脉冲以及无脉冲放电进行了仿真模拟。本文研究结果表明:(1)在正极性电晕放电过程中,正离子轰击阴极产生的二次电子是正电晕二次脉冲重现的必要条件。(2)在起始流光和辉光电晕放电过程中,电流急速上升阶段是由于电子崩形成所致,电流急速下降阶段是由于针尖区域电子数量减小所致,放电休克阶段是由于电子崩结束所致,放电休克阶段耗时理论上等于正离子云团穿越针-板间隙所用的时间。(3)流注击穿放电可分为4个放电阶段:急速上升阶段、线性递增阶段、电击穿阶段以及大电流放电阶段。电流急速上升阶段是由于电子崩形成使电流激增所致;电流线性递增阶段是流注在间隙内形成稳定的自持放电并沿轴线向板电极发展的过程;大电流放电阶段的持续大电流可能与离子通道内的正离子碰撞阴极产生的二次电子有关。(4)在特里切尔脉冲放电过程中,急速上升阶段是由于电子崩形成所致,急速下降阶段是由于负离子云团使针尖区域电场下降所致,放电休克阶段主要是由于负离子的累积使间隙内电场持续降低,导致新的电子崩无法形成所致,只有当负离子团远离电极,电极附近电场恢复之后,新的电流脉冲才会重现。(5)与特里切尔脉冲放电过程相比,无脉冲电晕放电的负离子在针电极区域累积过程中,由于尖端电场较强,负离子的积累仍然不足以抑制尖端电子崩的形成,电离反应仍在继续,持续产生大量电子,形成无脉冲放电。