霧霾環(huán)境下輸變電設備外絕緣特性研究
本文選題:霧霾 + 絕緣子 ; 參考:《沈陽工業(yè)大學》2017年碩士論文
【摘要】:經濟的迅猛發(fā)展必然會給環(huán)境帶來一定的負面影響。近年來,我國大面積出現霧霾天氣,且持續(xù)時間長。霧霾天氣在危害著人類健康的同時,也對電網輸變電設備外絕緣造成了不可忽視的影響。即使是具有獨特憎水性的復合材料絕緣子,長時間暴露在霧霾環(huán)境中也會頻繁的發(fā)生閃絡事故。且由霧霾環(huán)境導致的絕緣子閃絡事故波及范圍廣,停電時間長,給國民經濟帶來巨大損失。因此對絕緣子在霧霾環(huán)境下閃絡成因進行分析具有學術意義和一定的實用價值。本文首先對遼寧典型污染地區(qū)的霧霾成分及其理化特性進行分析。根據所得數據,在配有數據監(jiān)測系統(tǒng)的霧霾模擬實驗箱中模擬霧霾環(huán)境,對不同種類的絕緣子進行積污實驗、純霧條件下的交流閃絡實驗及霧霾條件下的交流閃絡實驗。并用高速攝像儀記錄復合絕緣子的閃絡路徑。最后利用有限元分析軟件對10kV復合絕緣子表面有、無霧滴和有水膜的幾種情況進行電場仿真,分析不同條件下絕緣子表面電場分布的變化。根據模擬霧霾的積污實驗,探究不同類型絕緣子在表面干凈和已積污兩種條件下的積污特性。其結果表明:霧霾環(huán)境促進了絕緣子表面的積污,且對表面已染污絕緣子的二次積污作用更加明顯。絕緣子上表面積污量大于下表面。且環(huán)境濕度越大,積污速度越快。同等條件下,復合絕緣子表面充分受潮時間約為瓷絕緣子的3.5倍。純霧條件下的交流閃絡試驗結果表明:空氣中霧水含量低時,霧水電導率對絕緣子閃絡電壓作用不明顯;隨著霧水含量增加,增大霧水電導率對絕緣子閃絡電壓作用明顯。對于表面潔凈的復合絕緣子,空間霧水消散后發(fā)生空間擊穿的概率明顯增加。通過對純霧和霧霾兩種條件下交流實驗數據的對比分析,結果表明:干凈復合絕緣子在其注塑留痕處發(fā)生起弧和閃絡的概率較高。而對表面積有污穢成分的絕緣子進行試驗,該痕跡對絕緣子閃絡影響不大。霧霾條件下復合絕緣子的閃絡電壓值低于純霧情況。
[Abstract]:The rapid development of economy will inevitably bring some negative effects to the environment. In recent years, a large area of smog weather appeared in China, and the duration is long. Smog weather not only endangers human health, but also influences the external insulation of power transmission and transformation equipment. Even composite insulators with unique hydrophobicity often experience flashover accidents when exposed to smog for a long time. The insulator flashover accident caused by smog environment has a wide range and long blackout, which brings huge losses to the national economy. Therefore, it is of academic significance and practical value to analyze the causes of flashover of insulators in haze environment. In this paper, the composition and physicochemical properties of smog in typical polluted areas of Liaoning Province are analyzed. According to the obtained data, the smog environment was simulated in the smog simulation test box with data monitoring system. The pollution accumulation experiments of different insulators, AC flashover experiments under pure fog and AC flashover experiments under smog conditions were carried out. The flashover path of composite insulator was recorded with high speed camera. At last, the electric field of 10kV composite insulator is simulated with finite element analysis software. The change of electric field distribution on the surface of 10kV composite insulator is analyzed under different conditions. Based on the experiments of simulated smog deposition, the fouling characteristics of different types of insulators under two conditions of clean and contaminated surfaces were investigated. The results show that smog environment promotes the fouling of insulator surface, and the secondary fouling effect of contaminated insulator on the surface is more obvious. The upper surface area of insulator is larger than that of lower surface. And the higher the environmental humidity, the faster the accumulation of pollution. Under the same conditions, the time of fully moisturizing the surface of composite insulator is about 3.5 times as long as that of porcelain insulator. The results of AC flashover test under pure fog condition show that the effect of fog water conductivity on insulator flashover voltage is not obvious when the content of foggy water in air is low, and with the increase of fog water content, the effect of fog water conductivity on insulator flashover voltage is obvious. For the composite insulator with clean surface, the probability of space breakdown increases obviously after the fog dissipates. By comparing and analyzing the experimental data of pure fog and smog, the results show that the probability of arcing and flashover of clean composite insulators is higher than that of pure fog and smog. However, the insulators with polluted surface area have little effect on insulator flashover. The flashover voltage of composite insulator under smog is lower than that of pure fog.
【學位授予單位】:沈陽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM216
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,本文編號:2012724
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