盐碱地区接触网绝缘子的污闪预测与运维研究
发布时间：2021-01-25 18:09
作为我国最普遍、高效的交通运输方式,铁路运输在促进国家经济发展、保障民生物资供应、满足民众出行需求等方面发挥着难以取代的作用。绝缘子作为铁路接触网的重要构成组件,其绝缘性能直接关系到整个铁路运输系统是否能够安全有效地运行。新疆盐碱地区属于典型的干旱沙尘气候,境内分布大量盐湖。干旱少雨、风沙频繁的气候特点使得绝缘子表面在短时间内积累大量的盐碱污秽,致使污闪事故频发。由于盐碱区域气候特点及污秽特性与一般内陆地区相比具有明显的差异性,因此本文通过利用盐碱地区气象数据分析绝缘子污秽特性,对该区域的污闪预测及防治技术进行了研究,主要内容如下所示。（1）在研究区域尘降数据的基础上分析绝缘子污秽特性,得到动态灰盐比、污秽粒径分布、污秽构成成分及比例等表征参数。利用气象监测数据通过积污量公式计算干旱期间累积积污量,结合污秽特性表征参数得到实时的各污秽成分含量。（2）由于CaSO4的微溶性是导致盐密真实值与测量值存在误差的原因,因此分析了不同污秽成分对CaSO4溶解度的影响。通过热力学平衡理论和Pitzer电解质溶液理论建立CaSO4在混...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C巡检图
]。高清的图像收集设备可准确发现绝缘子遭受鸟害以及结构存在缺陷的情况。若在绝缘子上发现鸟窝鸟粪则应在日常维护中予以清除，而因鸟类叨啄引起的绝缘子破损，在程度较轻时可以不予治理，只需继续监测，程度较严重时则更换绝缘子。对于日常检测中发现受鸟害较严重的区段可通过提前加装防鸟刺等保护装置减少鸟类聚集。当发现绝缘子存在釉面剥落的情况时，依据剥落的程度评估危险性，当危险性较小时，可安排维护人员进行补釉操作，反之，则更换绝缘子。如图6.2、图6.3所示为4C检测装置检测绝缘子缺陷。图6.24C巡检图图6.34C缺陷图(2)接触网及供电设备地面监测装置(6C)泄漏电流可以综合评估绝缘子的湿润状态和污秽程度，将绝缘子的泄漏电流控制在一定水平可以减小电能损失及电磁干扰，也可以防止污闪[56]。6C系统主要包括测量和采集装置、传输装置、电源系统等。系统中对泄露电流的测量装置可以监测绝缘子的泄漏电流为运维人员提供预警，实时反映绝缘子的绝缘水平。试验得到的泄漏电流和污秽等级之间存在的高度线性相关性是绝缘子泄漏电流实时监测技术的应用基础，但在实际运行过程中用监测泄漏电流来评估绝缘子污秽等级和闪络可能性的最大缺点是湿润和泄漏电流对监测地区环境条件的敏感性，这种敏感性使得任何形式的泄漏电流监测都不能同时很准确地指示多种天气情况下闪络的情况[57]。泄漏电流对运行环境的敏感性以及单一环境下对闪络可能性的准确指示使得其可以较好地适应短期积污很严重的极端天气下的污闪预警（例如盐尘暴）。因此可结合当地在盐
兰州交通大学工程硕士学位论文-37-尘暴下的运行环境和经验划分泄露电流的安全值、危险值、警示值。若绝缘子泄漏电流处在安全值，则不予处理，若处在危险值，则可以继续加强监测，若处在警示值，则应及时安排清污。采用这种根据绝缘子状态进行维护的方式可降低因污闪事故次数，结合清扫计划还能实现清洗周期间隔的最优化。较好的弥补周期清扫时间跨度长，故障处理效率低的缺点，可在盐碱沙尘地区较好的保证牵引供电可靠性。图6.4为6C装置中绝缘子在线泄露电流监测系统。图6.4绝缘子在线泄漏电流监测图6.5优化绝缘子的材质与结构加强绝缘污闪和绝缘子本身的结构以及爬电比距也有很大关系。一般来说绝缘子的爬距越长，其耐污闪能力越高。应根据绝缘子所在环境下的污秽特性来选择绝缘子的爬距。越是污染严重的地区，爬电比距就应越大，加强绝缘是防止污闪的根本方法。因此当经上述防治方案治理后，在某些仍频繁发生闪络事故的重污秽地区，即可对该地区绝缘子采用增加附件、涂装RTV材料涂层、更换经优化后的绝缘子等方式加强绝缘，以达到防治污闪的目的。本文通过实地调研新疆乌鲁木齐供电段盐湖等盐碱地区绝缘子运行实际情况，通过对比各种方案的经济性时效性总结得出：目前盐碱地区接触网绝缘子较优的防污闪方法为涂装RTV材料涂层。RTV涂层涂装技术在保证防治效果的同时增长了防治时效，减小了维护工作，降低了运营成本。目前RTV材料涂层技术在我国已有较长时间的运行经验，为污闪的防治提供了技术支持。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光诱导击穿光谱结合CARS-PLSR法快速定量检测绝缘子污秽[J]. 王乃啸,王希林,覃歆然,贾志东. 中国电机工程学报. 2020(04)
[2]高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）分析方法探讨[J]. 李耀云,高英杰,张文雍. 电气化铁道. 2019(S1)
[3]高速铁路供电安全检测监测体系建设分析与研究[J]. 张克永. 电气化铁道. 2019(06)
[4]局部电弧对绝缘子泄漏电流和表面电导率关系的影响[J]. 王黎明,李旭,曹彬,郭晨鋆. 高电压技术. 2019(05)
[5]温差对绝缘子污层受潮过程的影响[J]. 王凯琳,王黎明,赵晨龙,周志成,高嵩. 高电压技术. 2019(01)
[6]氯-硫酸盐体系下硫酸钙溶解度相图的研究进展[J]. 赖富国,高国华,肖燕飞,徐志峰. 无机盐工业. 2018(08)
[7]输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究[J]. 邹平,彭子耀,梁科,李晓斌,刘立,张华宝,冯长勇,周渠. 电工技术. 2018(13)
[8]直流线路绝缘子自然积污污秽颗粒粒径分布特征[J]. 张燕,苏建军,刘辉,李杰,张永,刘国强. 高电压技术. 2017(09)
[9]中国高铁创多个世界第一[J]. 沉钩. 交通与运输. 2017(02)
[10]绝缘子表面自然污秽物性与污染源关系研究[J]. 周志成,温涛源,高嵩,黄亚继,杨林军. 高压电器. 2017(02)
博士论文
[1]高压输电线路外绝缘动态积污机理及在线监测研究[D]. 李恒真.华南理工大学 2012
[2]输电线路污闪运行风险评估及相关技术研究[D]. 帅海燕.武汉大学 2010
硕士论文
[1]盐碱沙尘区域的接触网绝缘子动态积污与预测研究[D]. 王惠.兰州交通大学 2018
[2]接触网绝缘子污闪预测方法的研究[D]. 景弘.兰州交通大学 2017
[3]典型绝缘子风洞积污特性研究[D]. 尤金伟.重庆大学 2016
本文编号：2999654
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C巡检图
]。高清的图像收集设备可准确发现绝缘子遭受鸟害以及结构存在缺陷的情况。若在绝缘子上发现鸟窝鸟粪则应在日常维护中予以清除，而因鸟类叨啄引起的绝缘子破损，在程度较轻时可以不予治理，只需继续监测，程度较严重时则更换绝缘子。对于日常检测中发现受鸟害较严重的区段可通过提前加装防鸟刺等保护装置减少鸟类聚集。当发现绝缘子存在釉面剥落的情况时，依据剥落的程度评估危险性，当危险性较小时，可安排维护人员进行补釉操作，反之，则更换绝缘子。如图6.2、图6.3所示为4C检测装置检测绝缘子缺陷。图6.24C巡检图图6.34C缺陷图(2)接触网及供电设备地面监测装置(6C)泄漏电流可以综合评估绝缘子的湿润状态和污秽程度，将绝缘子的泄漏电流控制在一定水平可以减小电能损失及电磁干扰，也可以防止污闪[56]。6C系统主要包括测量和采集装置、传输装置、电源系统等。系统中对泄露电流的测量装置可以监测绝缘子的泄漏电流为运维人员提供预警，实时反映绝缘子的绝缘水平。试验得到的泄漏电流和污秽等级之间存在的高度线性相关性是绝缘子泄漏电流实时监测技术的应用基础，但在实际运行过程中用监测泄漏电流来评估绝缘子污秽等级和闪络可能性的最大缺点是湿润和泄漏电流对监测地区环境条件的敏感性，这种敏感性使得任何形式的泄漏电流监测都不能同时很准确地指示多种天气情况下闪络的情况[57]。泄漏电流对运行环境的敏感性以及单一环境下对闪络可能性的准确指示使得其可以较好地适应短期积污很严重的极端天气下的污闪预警（例如盐尘暴）。因此可结合当地在盐
兰州交通大学工程硕士学位论文-37-尘暴下的运行环境和经验划分泄露电流的安全值、危险值、警示值。若绝缘子泄漏电流处在安全值，则不予处理，若处在危险值，则可以继续加强监测，若处在警示值，则应及时安排清污。采用这种根据绝缘子状态进行维护的方式可降低因污闪事故次数，结合清扫计划还能实现清洗周期间隔的最优化。较好的弥补周期清扫时间跨度长，故障处理效率低的缺点，可在盐碱沙尘地区较好的保证牵引供电可靠性。图6.4为6C装置中绝缘子在线泄露电流监测系统。图6.4绝缘子在线泄漏电流监测图6.5优化绝缘子的材质与结构加强绝缘污闪和绝缘子本身的结构以及爬电比距也有很大关系。一般来说绝缘子的爬距越长，其耐污闪能力越高。应根据绝缘子所在环境下的污秽特性来选择绝缘子的爬距。越是污染严重的地区，爬电比距就应越大，加强绝缘是防止污闪的根本方法。因此当经上述防治方案治理后，在某些仍频繁发生闪络事故的重污秽地区，即可对该地区绝缘子采用增加附件、涂装RTV材料涂层、更换经优化后的绝缘子等方式加强绝缘，以达到防治污闪的目的。本文通过实地调研新疆乌鲁木齐供电段盐湖等盐碱地区绝缘子运行实际情况，通过对比各种方案的经济性时效性总结得出：目前盐碱地区接触网绝缘子较优的防污闪方法为涂装RTV材料涂层。RTV涂层涂装技术在保证防治效果的同时增长了防治时效，减小了维护工作，降低了运营成本。目前RTV材料涂层技术在我国已有较长时间的运行经验，为污闪的防治提供了技术支持。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光诱导击穿光谱结合CARS-PLSR法快速定量检测绝缘子污秽[J]. 王乃啸,王希林,覃歆然,贾志东. 中国电机工程学报. 2020(04)
[2]高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）分析方法探讨[J]. 李耀云,高英杰,张文雍. 电气化铁道. 2019(S1)
[3]高速铁路供电安全检测监测体系建设分析与研究[J]. 张克永. 电气化铁道. 2019(06)
[4]局部电弧对绝缘子泄漏电流和表面电导率关系的影响[J]. 王黎明,李旭,曹彬,郭晨鋆. 高电压技术. 2019(05)
[5]温差对绝缘子污层受潮过程的影响[J]. 王凯琳,王黎明,赵晨龙,周志成,高嵩. 高电压技术. 2019(01)
[6]氯-硫酸盐体系下硫酸钙溶解度相图的研究进展[J]. 赖富国,高国华,肖燕飞,徐志峰. 无机盐工业. 2018(08)
[7]输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究[J]. 邹平,彭子耀,梁科,李晓斌,刘立,张华宝,冯长勇,周渠. 电工技术. 2018(13)
[8]直流线路绝缘子自然积污污秽颗粒粒径分布特征[J]. 张燕,苏建军,刘辉,李杰,张永,刘国强. 高电压技术. 2017(09)
[9]中国高铁创多个世界第一[J]. 沉钩. 交通与运输. 2017(02)
[10]绝缘子表面自然污秽物性与污染源关系研究[J]. 周志成,温涛源,高嵩,黄亚继,杨林军. 高压电器. 2017(02)
博士论文
[1]高压输电线路外绝缘动态积污机理及在线监测研究[D]. 李恒真.华南理工大学 2012
[2]输电线路污闪运行风险评估及相关技术研究[D]. 帅海燕.武汉大学 2010
硕士论文
[1]盐碱沙尘区域的接触网绝缘子动态积污与预测研究[D]. 王惠.兰州交通大学 2018
[2]接触网绝缘子污闪预测方法的研究[D]. 景弘.兰州交通大学 2017
[3]典型绝缘子风洞积污特性研究[D]. 尤金伟.重庆大学 2016
本文编号：2999654
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