換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)中的核心設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響了直流系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和西電東送主網(wǎng)架的安全。目前多個(gè)直流工程的換流變?cè)谶\(yùn)輸及存儲(chǔ)過程發(fā)現(xiàn)了受潮問題,引起了多起換流變絕緣故障。由于當(dāng)前未有效掌握換流變運(yùn)輸及存放過程中絕緣紙、殘油與大氣水分的交互特點(diǎn),缺乏換流變?cè)谶\(yùn)輸及存儲(chǔ)過程絕緣狀態(tài)評(píng)估的方法,指導(dǎo)運(yùn)維人員制定相應(yīng)的措施。針對(duì)上述問題,開展的主要工作和研究成果如下:建立了換流變運(yùn)輸及存放期間換流變內(nèi)部干燥氣體與外部大氣水分動(dòng)態(tài)演化的氣流動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)了大氣水分?jǐn)U散至換流變內(nèi)部計(jì)算的數(shù)學(xué)方程,實(shí)現(xiàn)了換流變運(yùn)輸及存放與大氣水分交互過程的數(shù)值仿真計(jì)算。搭建了換流變運(yùn)輸及存放過程中內(nèi)部干燥氣體與大氣水分交互的等效試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)并制作了不同工況下?lián)Q流變運(yùn)輸及存放的試驗(yàn)平臺(tái),試驗(yàn)平臺(tái)獲得的試驗(yàn)結(jié)果與水分交互計(jì)算的數(shù)值結(jié)果具有較好的一致性,驗(yàn)證了換流變運(yùn)輸及存放內(nèi)部干燥氣體與大氣水分動(dòng)態(tài)演化的氣流動(dòng)力學(xué)數(shù)值方法的有效性。開展了換流變運(yùn)輸及存放過程中密封良好、密封失效及抽真空時(shí)與大氣水分的試驗(yàn)和仿真計(jì)算,結(jié)果表明:換流變內(nèi)部氣壓是水分進(jìn)入換流變的決定性因素,溫度變化直接引起氣壓值的變化,...

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1換流變模型

第二章大氣中水分?jǐn)U散到換流變油箱內(nèi)部的仿真研究氣體中的水分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和相變。外界大氣的氣壓和濕度保不變，單次數(shù)值求解的過程中箱體內(nèi)外部的溫度氮?dú)�、空氣、水蒸氣的混合氣體看作理想氣體，滿足理想氣體方程。變?cè)诔錃膺\(yùn)輸時(shí)，表面和內(nèi)部的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)及小體積部件會(huì)大大增加幾何建同時(shí)，劃分....

圖2-2模型邊界條件的設(shè)定對(duì)于邊界采用自由剖分三角形網(wǎng)格，對(duì)于內(nèi)部求解域采用自由剖分四面體網(wǎng)格，這樣適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)于各種形狀的幾何模型都能有較好的剖分效果

第二章大氣中水分?jǐn)U散到換流變油箱內(nèi)部的仿真研究其中，0f為邊界法向應(yīng)力。補(bǔ)氣裝置正常有效工作時(shí)，換流變內(nèi)部壓力基本不變，此時(shí)將補(bǔ)氣口設(shè)為入口邊界條件，類型為壓力，即入口處壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，有氣體補(bǔ)充流入，其控制方程如下該控制方程在入口附近壓力小于設(shè)定壓力時(shí)使用。0....

圖2-3剖面示意圖

界壓力0.01MPa，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.001%；最外圍設(shè)定量分?jǐn)?shù)1%；由于箱體本身在制造過程中密封性控制2mm的正方形，數(shù)量為1；由于泄漏孔處氣體速度，故流體模型選用k湍流模型。ol平臺(tái)進(jìn)行仿真分析時(shí)，加入物質(zhì)傳遞場(chǎng)，流體流動(dòng)算水分濃度差產(chǎn)生的水分傳輸作用；流....

圖2-4不同時(shí)刻流速剖面

d）0.6se）0.8s圖2-4不同時(shí)刻流速剖面泄漏孔流出氣體的速度快速增大，之后基本穩(wěn)定快，可達(dá)40m/s，泄漏孔中心速度最大，而后沿性作用，速度沿軸向衰減速度較緩，且發(fā)散開來漏孔附近，其余地方氣體流速緩慢。，在壓力作用下，箱體內(nèi)部水分含量極低的氣體濃度較高，但由于氣體....

本文編號(hào)：3985883