我國西北地區(qū)的沙塵暴天氣已造成多起絕緣子污閃事故的發(fā)生,絕緣子污閃將導(dǎo)致接觸網(wǎng)無法正常供電,而絕緣子表面積污是污閃發(fā)生的前提,因此對絕緣子積污問題展開深入研究是十分必要的。本文通過在軟件中搭建模型并仿真分析了風(fēng)沙環(huán)境下接觸網(wǎng)腕臂復(fù)合絕緣子積污特性,研究結(jié)果可以為風(fēng)沙環(huán)境下接觸網(wǎng)腕臂復(fù)合絕緣子污閃事故的原因分析作參考。本文結(jié)合流體力學(xué)場和靜電場共同作用,建立了風(fēng)沙環(huán)境下接觸網(wǎng)腕臂復(fù)合絕緣子的風(fēng)洞仿真模型。利用有限元軟件COMSOL Multiphysics對風(fēng)沙環(huán)境下接觸網(wǎng)腕臂復(fù)合絕緣子在不同風(fēng)沙環(huán)境中的表面壓強(qiáng)和積污質(zhì)量進(jìn)行仿真計算,并對結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明:風(fēng)速增加時,絕緣子表面壓強(qiáng)增大;沙粒粒徑為10-40μm時,積污質(zhì)量隨風(fēng)速增大而增加,并達(dá)到飽和。沙粒粒徑為40-60μm、風(fēng)速在0-15m/s時,風(fēng)速增加,積污質(zhì)量增大;風(fēng)速在15-30m/s時,風(fēng)速增加,積污質(zhì)量增加至飽和。粒徑大于60μm時,積污質(zhì)量隨風(fēng)速增大而減小并達(dá)到飽和。風(fēng)速較小、電壓在0-80kV時,迎風(fēng)面、背風(fēng)面表面壓強(qiáng)隨電壓增加而增大,積污質(zhì)量隨電壓增加而增加;風(fēng)速較大、電壓在0-80kV時,迎風(fēng)面、背風(fēng)面... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

COMSOLMultiphysics仿真流程

圖 3.2 FQBG-25 型絕緣子結(jié)構(gòu)示意截面圖合仿真軟件的計算特點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用，計算整支絕緣子耗時太長，又因為性主要與傘裙表面積污量有關(guān)，且絕緣子分塊部分可以體現(xiàn)整支絕緣子，故其他部分可以簡化，參考工廠圖紙中絕緣子的真實(shí)大小，繪制在 A緣子二維模型，通過 Solidworks 生成絕緣子的三維模型如圖 3.3 所示，緣子主要由芯棒、大傘裙、小傘裙共同組成。本次仿真絕緣子區(qū)域分塊，由文獻(xiàn)[11]可知，計算域會影響電場分布結(jié)果的準(zhǔn)確性，故風(fēng)洞長度 5 倍進(jìn)行設(shè)定，設(shè)置為 1600mm，寬度和高度取絕緣子結(jié)構(gòu)高度的 3.2 倍置為 1000mm。大傘裙芯棒小傘裙

圖 3.2 FQBG-25 型絕緣子結(jié)構(gòu)示意截面圖計算特點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用，計算整支絕緣子耗時表面積污量有關(guān)，且絕緣子分塊部分可以體現(xiàn)可以簡化，參考工廠圖紙中絕緣子的真實(shí)大，通過 Solidworks 生成絕緣子的三維模型如棒、大傘裙、小傘裙共同組成。本次仿真絕知，計算域會影響電場分布結(jié)果的準(zhǔn)確性，，設(shè)置為 1600mm，寬度和高度取絕緣子結(jié)。大傘裙

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硅橡膠復(fù)合絕緣子在不同可溶污穢成分下的閃絡(luò)特性研究[J]. 蔣興良,楊忠毅,韓興波,張東東,K.L.WONG.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(01)
[2]直流線路絕緣子自然積污污穢顆粒粒徑分布特征[J]. 張燕,蘇建軍,劉輝,李杰,張永,劉國強(qiáng).  高電壓技術(shù). 2017(09)
[3]自然積污絕緣子表面污穢分布特性研究[J]. 王勝輝,劉鵬,謝堂文,汪兆奇,戴輝.  電測與儀表. 2017(08)
[4]XHP-160絕緣子積污特性仿真分析及試驗驗證[J]. 陳杭,張志勁,冉軍德,武劍,鄭凱,魏鋼,朱俊宇.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(11)
[5]風(fēng)沙流對高壓絕緣子電位和電場分布的影響[J]. 唐秋明,高強(qiáng).  計算物理. 2016(05)
[6]基于計算流體力學(xué)的支柱絕緣子積污特性研究[J]. 王黎明,劉霆,梅紅偉,項陽.  高電壓技術(shù). 2015(08)
[7]降雨對絕緣子表面污穢的清洗作用[J]. 王黎明,王耿耿,黃睿,梅紅偉,項陽.  電網(wǎng)技術(shù). 2015(06)
[8]絕緣子自然積污飽和趨勢及氣象因素影響分析[J]. 李清,胡文,李黎,盧明,張逸群,戴玲.  高電壓技術(shù). 2014(11)
[9]XWP2–70雙傘型絕緣子表面污穢顆粒積聚特性[J]. 張志勁,李星,舒生前,張東東,蔣興良.  高電壓技術(shù). 2014(11)
[10]懸浮沙粒對棒形絕緣子電位和電場分布的影響[J]. 張友鵬,趙珊鵬,陳志東,周郁,董海燕,王思華.  高電壓技術(shù). 2014(09)

碩士論文
[1]高壓直流輸電線路絕緣子積污特性試驗與仿真研究[D]. 畢曉甜.山東大學(xué) 2016
[2]典型絕緣子風(fēng)洞積污特性研究[D]. 尤金偉.重慶大學(xué) 2016
[3]蘭州市大氣降塵粒度分布特征與來源研究[D]. 劉佳.蘭州大學(xué) 2012
[4]輸電線路懸式絕緣子動態(tài)積污研究[D]. 李彥明.華南理工大學(xué) 2010
[5]基于流體力學(xué)原理的懸垂絕緣子串積污特性研究[D]. 李海波.重慶大學(xué) 2010
[6]復(fù)合絕緣子人工污穢試驗方法[D]. 肖代波.重慶大學(xué) 2009
[7]人工污穢絕緣子泄漏電流、濕度、鹽密關(guān)系及對比研究[D]. 趙新德.長沙理工大學(xué) 2008
[8]空調(diào)室內(nèi)流場及顆粒物運(yùn)動分布的數(shù)值模擬[D]. 陳吉偉.南京理工大學(xué) 2007
[9]基于流體力學(xué)的覆冰地區(qū)用復(fù)合絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)研究[D]. 溫作銘.重慶大學(xué) 2007
[10]不同型式絕緣子交流污閃特性及其有效爬電系數(shù)的研究[D]. 冉啟鵬.重慶大學(xué) 2006



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