發(fā)布時間：2020-03-23 11:12

【摘要】：絕緣子是輸電線路上重要的電力設備之一,作為導線與鐵塔的機械支撐部件及絕緣部件,在電力系統(tǒng)安全運行中發(fā)揮著重要的作用。隨著電網技術的發(fā)展,輸電線路電壓等級越來越高,對于絕緣子的性能要求也越來越高。目前,環(huán)境問題不容樂觀,大氣污染及自然災害等問題嚴重威脅電力設備的安全運行,而絕緣子的污閃是造成大面積停電的原因之一。本文通過自然積污實驗與仿真相結合的方法,研究了交流和直流線路上絕緣子的積污特性,結果對輸電線路的外絕緣配置具有一定的指導意義。本文首先以河南省境內的直流輸電線路為研究對象,對XP-70絕緣子進行了自然積污實驗,獲取了XP-70絕緣子的積污數據。使用羅曼諾夫斯基準則剔除積污數據中的異常值后分析得知,帶電情況下XP-70絕緣子積污量增加,等值鹽密比不帶電情況情況下增加了1.42倍,灰密增加了1.21倍,且絕緣子下表面污穢累積速度大于上表面污穢累積速度;然后對交流輸電線路絕緣子的積污數據進行了分析,得到了XWP_2-70(XWP_2-100/160)、FC70P(FC160P-170)、CA-160(CA-872EZ/155)、FC70D(FC160D/146)和FC160PH這5種絕緣子的積污特性,結果表明,XWP_2-70相較于其它4種絕緣子最不易積污;最后,利用Pro/E軟件建立了XWP_2-100/160絕緣子的三維模型,將三維模型導入Fluent軟件中建立仿真的風洞模型,設定了風洞的邊界條件,對絕緣子進行了氣固兩相流的仿真分析,仿真結果表明,風速和污穢顆粒直徑會影響絕緣子的積污特性,絕緣子表面的積污量隨著粒徑及風速的增大而增加。
【圖文】：

有風時污穢物在湍流的作用下主要沉積在絕緣子的下表能否沉積在絕緣子表面，取決于空氣曳力與污穢顆粒相對于絕緣子表大小[23]，分析表明絕緣子表面越粗糙污穢量越多，表面越光滑，污穢絕緣子表面上初始積污速度較慢，當表面上形成一層薄薄的污穢后，。緣子表面積污后絕緣性能會降低，表面覆蓋的一層污穢相當于一層潛，從空氣中沉積到絕緣子表面的污穢，除了金屬類粉末為導電體外，干燥狀態(tài)下都是不導電的，當雨水天氣或空氣潮濕使其受潮溶解，電才會形成導電薄膜[24]。在實際運行中，絕緣子的運行電壓是恒定的，下污穢的電阻很大，相應的泄漏電流小，泄漏電流經過干燥區(qū)會產生熱[25]，此時不足以引起放電。當污穢物遇水受潮后，泄漏電流增大，，續(xù)處于濕潤環(huán)境中，污層持續(xù)受潮溶解，電導率增加，泄漏電流繼續(xù)部電弧，最終發(fā)展為閃絡。從圖 1-2 和圖 1-3 中可以看出絕緣子閃絡初圍會出現(xiàn)電弧，紅外測溫也發(fā)現(xiàn)閃絡時溫度也接近了 100℃，圖 1-4 為絡的場景。

有風時污穢物在湍流的作用下主要沉積在絕緣子的下表能否沉積在絕緣子表面，取決于空氣曳力與污穢顆粒相對于絕緣子表大小[23]，分析表明絕緣子表面越粗糙污穢量越多，表面越光滑，污穢絕緣子表面上初始積污速度較慢，當表面上形成一層薄薄的污穢后，。緣子表面積污后絕緣性能會降低，表面覆蓋的一層污穢相當于一層潛，從空氣中沉積到絕緣子表面的污穢，除了金屬類粉末為導電體外，干燥狀態(tài)下都是不導電的，當雨水天氣或空氣潮濕使其受潮溶解，電才會形成導電薄膜[24]。在實際運行中，絕緣子的運行電壓是恒定的，下污穢的電阻很大，相應的泄漏電流小，泄漏電流經過干燥區(qū)會產生熱[25]，此時不足以引起放電。當污穢物遇水受潮后，泄漏電流增大，續(xù)處于濕潤環(huán)境中，污層持續(xù)受潮溶解，電導率增加，泄漏電流繼續(xù)部電弧，最終發(fā)展為閃絡。從圖 1-2 和圖 1-3 中可以看出絕緣子閃絡初圍會出現(xiàn)電弧，紅外測溫也發(fā)現(xiàn)閃絡時溫度也接近了 100℃，圖 1-4 為絡的場景。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM216

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本文編號：2596640