【摘要】：絕緣子是輸電線路上重要的電力設(shè)備之一,作為導(dǎo)線與鐵塔的機(jī)械支撐部件及絕緣部件,在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,輸電線路電壓等級(jí)越來越高,對(duì)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(zāi)害等問題嚴(yán)重威脅電力設(shè)備的安全運(yùn)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(shí)驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方法,研究了交流和直流線路上絕緣子的積污特性,結(jié)果對(duì)輸電線路的外絕緣配置具有一定的指導(dǎo)意義。本文首先以河南省境內(nèi)的直流輸電線路為研究對(duì)象,對(duì)XP-70絕緣子進(jìn)行了自然積污實(shí)驗(yàn),獲取了XP-70絕緣子的積污數(shù)據(jù)。使用羅曼諾夫斯基準(zhǔn)則剔除積污數(shù)據(jù)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(duì)交流輸電線路絕緣子的積污數(shù)據(jù)進(jìn)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(jié)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(dǎo)入Fluent軟件中建立仿真的風(fēng)洞模型,設(shè)定了風(fēng)洞的邊界條件,對(duì)絕緣子進(jìn)行了氣固兩相流的仿真分析,仿真結(jié)果表明,風(fēng)速和污穢顆粒直徑會(huì)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(fēng)速的增大而增加。
【圖文】：

有風(fēng)時(shí)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(duì)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(dāng)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(huì)降低，表面覆蓋的一層污穢相當(dāng)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(dǎo)電體外，干燥狀態(tài)下都是不導(dǎo)電的，當(dāng)雨水天氣或空氣潮濕使其受潮溶解，電才會(huì)形成導(dǎo)電薄膜[24]。在實(shí)際運(yùn)行中，絕緣子的運(yùn)行電壓是恒定的，下污穢的電阻很大，相應(yīng)的泄漏電流小，泄漏電流經(jīng)過干燥區(qū)會(huì)產(chǎn)生熱[25]，此時(shí)不足以引起放電。當(dāng)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(dǎo)率增加，泄漏電流繼續(xù)部電弧，最終發(fā)展為閃絡(luò)。從圖 1-2 和圖 1-3 中可以看出絕緣子閃絡(luò)初圍會(huì)出現(xiàn)電弧，紅外測(cè)溫也發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)時(shí)溫度也接近了 100℃，圖 1-4 為絡(luò)的場(chǎng)景。

有風(fēng)時(shí)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(duì)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(dāng)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(huì)降低，表面覆蓋的一層污穢相當(dāng)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(dǎo)電體外，干燥狀態(tài)下都是不導(dǎo)電的，當(dāng)雨水天氣或空氣潮濕使其受潮溶解，電才會(huì)形成導(dǎo)電薄膜[24]。在實(shí)際運(yùn)行中，絕緣子的運(yùn)行電壓是恒定的，下污穢的電阻很大，相應(yīng)的泄漏電流小，泄漏電流經(jīng)過干燥區(qū)會(huì)產(chǎn)生熱[25]，此時(shí)不足以引起放電。當(dāng)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(dǎo)率增加，泄漏電流繼續(xù)部電弧，最終發(fā)展為閃絡(luò)。從圖 1-2 和圖 1-3 中可以看出絕緣子閃絡(luò)初圍會(huì)出現(xiàn)電弧，紅外測(cè)溫也發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)時(shí)溫度也接近了 100℃，圖 1-4 為絡(luò)的場(chǎng)景。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM216

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本文編號(hào)：2596640