随着经济的快速发展和电网规模的不断扩大,长距离大容量的电力输送模式成为了我国资源优化配置的发展方向。建设特高压交流输电线路,发展坚强智能电网,已变成未来电网前进的方向。由于特高压线路电压等级高、输送距离长、线间距离大,潜供电弧问题十分突出。当单相接地故障发生后,如不采取任何措施,潜供电弧将难以熄灭,从而阻碍自动重合闸的成功重合。因此,本文综合目前国内外对特高压输电线路上的潜供电弧问题的研究现状,通过低压模拟实验得到潜供电弧图像及波形等,分析其形态特征和电气特征,从而对潜供电弧机理分析的关键问题进行研究。在潜供电弧的形态特征分析方面,基于潜供电弧低压模拟实验平台,首先,采用CCD图像传感的高速光学成像系统获得潜供电弧图像,并提出了潜供电弧图像提取算法,得到潜供电弧的轮廓图像,通过分析潜供电弧的图像特征,识别电弧的不规则运动特性;其次,通过对潜供电弧运动中的图像进行逐张处理,研究潜供电弧运动过程中的弧长变化、位移特性以及弧柱直径的变化规律;最后,对不同潜供电流下的电弧长度和弧柱直径进行对比,分析潜供电流大小对电弧形态的影响。在潜供电弧的电气特征分析方面,在原潜供电弧模拟试验回路的基础上再加入并联电抗器等值电感,分别进行无补偿、欠补偿和过补偿下的潜供电弧对比模拟实验,对不同补偿方式下的潜供电弧燃弧程度、电流、电压波形、伏安特性以及潜供电流零休时间分别进行分析比较,并比较了补偿方式对潜供电流最大值、潜供电弧熄弧时间及恢复电压最大值等电气特征的影响。在潜供电弧的燃弧时间分析方面,基于低压模拟实验得到的与潜供电弧燃弧时间相关的一系列实验数据,利用绘制散点图、计算相关系数和进行多变量拟合三种方式,分析燃弧的最后时刻弧长、最后时刻燃弧面积、最后时刻电弧直径、潜供电流值、恢复电压最大值这五个相关参量对电弧燃弧时间的影响,从而得到燃弧时间受各项参数影响的规律。本文的研究成果可为特高压输电线路潜供电弧的燃弧和熄灭特性的深入研究提供理论依据和技术支撑。