基于电场分布的接触网染污复合绝缘子伞裙参数优化研究
发布时间：2021-05-10 17:06
中国高铁迅速发展,成为了我国最亮丽的名片。接触网供电系统可靠稳定的运行,实现不间断供电,保证了列车正常运营。接触网绝缘子对供电导线起到绝缘和支撑的重要作用,由于安装高度低,容易受到污染,恶劣条件下引发闪络。复合绝缘子具有较优的闪络特性,但与伞裙的结构参数有关。闪络的根本机理是局部场强畸变引起电弧,因此场强和电位分布与闪络密切相关。研究场强和电位分布有两种方式,试验测试和数值仿真。试验测试周期长,结果受测试装置影响,具有一定分散性。随着计算机技术的发展,数值仿真方式成为了一种主流手段。目前利用数值仿真的方式,进行接触网伞裙参数的研究还很少见。因此,有必要对接触网绝缘子在染污状况下,进行伞裙参数的仿真研究。选用接触网上使用的FQBG-25/16棒形柱式复合绝缘子为研究对象。根据实际尺寸参数,在有限元软件Ansoft Maxwell中建立相应的2D仿真模型,并完成模型的前处理设置（材料属性参数、激励和边界条件、网格剖分和求解条件）。进行电场计算,得到清洁状况下绝缘子沿面场强和电位分布状况。在清洁模型的基础上,得到绝缘子的污秽仿真模型。进行电场计算得到场强分布规律,并与清洁状况下的场强分布进行...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文的选题背景和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 污秽条件下绝缘子表面的场强分布研究
1.2.2 绝缘子伞裙参数优化的数值仿真方式
1.3 论文的主要研究内容
2 绝缘子电场分布的计算原理
2.1 电场数值计算方法
2.2 数值计算方法的对比
2.3 有限元法求解电场强度
2.3.1 基本理论
2.3.2 二维静电场的求解原理
2.3.3 准静态场原理
2.4 有限元分析软件Ansoft Maxwell介绍
2.5 小结
3 清洁干燥状况下绝缘子的场强分布
3.1 建立仿真模型
3.1.1 基本参数及模型简化
3.1.2 求解参数及边界条件设置
3.2 清洁绝缘子沿面电场分布
3.3 清洁绝缘子沿面电位分布
3.4 方法验证
3.5 小结
4 接触网染污复合绝缘子电场分布计算
4.1 基准伞裙参数及污秽模型的确立
4.2 污秽状况下和清洁状况下电场和电位分布对比
4.3 优化方法
4.4 优化判据的选择
4.5 小结
5 接触网复合绝缘子伞裙参数仿真计算
5.1 伞间距参数优化
5.1.1 选取伞间距参数
5.1.2 伞间距模型电场计算结果分析
5.2 大伞伸出参数优化
5.2.1 选取大伞伸出参数
5.2.2 大伞伸出模型电场计算结果分析
5.3 大小伞伸出差参数优化
5.3.1 选取大小伞伸出差参数
5.3.2 大小伞伸出差模型电场计算结果分析
5.4 伞裙倾角参数优化
5.4.1 选取伞裙倾角参数
5.4.2 伞裙倾角参数电场计算结果分析
5.5 小结
结论
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气化铁路接触网绝缘子污闪预警检测技术综述[J]. 孙忠国,张文轩,王卫东. 中国铁路. 2016(10)
[2]高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统[J]. 赵岩. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[3]基于紫外成像技术的接触网绝缘子污秽状态检测[J]. 金立军,姜浩然,杨帆,段伟. 高电压技术. 2015(11)
[4]干燥带对接触网复合绝缘子电场分布的影响[J]. 张友鹏,陈志东,赵珊鹏. 铁道学报. 2015(11)
[5]基于有限元法的染污直流支柱复合绝缘子伞裙参数优化[J]. 郝艳捧,熊国锟,刘芹,薛艺为,李立浧. 中国电机工程学报. 2013(22)
[6]绝缘子伞形对直流污闪电压气压下降指数的影响[J]. 李健,周军,关志成,王黎明,黄瑞平. 中国电机工程学报. 2013(07)
[7]覆冰复合绝缘子电位分布有限元仿真[J]. 黎卫国,郝艳捧,熊国锟,赵宇明,罗兵. 电工技术学报. 2012(12)
[8]复合绝缘子悬挂导线安装绝缘护套后的污闪特性[J]. 梅红伟,彭功茂,李健,戴罕奇,王黎明,关志成. 中国电机工程学报. 2011(31)
[9]500kV交流输电线路组合绝缘子串试验分析[J]. 张锐,应伟国,黄道春,张勤,袁田,阮祥勇. 高电压技术. 2011(04)
[10]干燥带对染污支柱绝缘子电场分布的影响[J]. 徐志钮,律方成,李和明. 高电压技术. 2011(02)
博士论文
[1]接触网腕臂绝缘子污闪预警关键技术研究[D]. 孙忠国.中国铁道科学研究院 2017
[2]高海拔地区特高压直流复合支柱绝缘子伞裙优化和污闪特性研究[D]. 谷裕.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]精密可编程电容仿真及实现[D]. 季晓玲.青岛大学 2018
[2]新建电气化铁路负荷预测及其有效性评估[D]. 秦永超.西南交通大学 2014
[3]线路的电晕及绝缘子的选型优化研究[D]. 安帅.上海电力学院 2014
[4]复合绝缘子内部缺陷、污秽条件下电场仿真研究[D]. 刘芹.华南理工大学 2012
[5]交流复合绝缘子覆冰电位电场仿真研究[D]. 黎卫国.华南理工大学 2012
[6]10kV合成绝缘子沿面电场分布计算及其憎水性变化因素分析[D]. 李名加.重庆大学 2002
本文编号：3179735
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文的选题背景和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 污秽条件下绝缘子表面的场强分布研究
1.2.2 绝缘子伞裙参数优化的数值仿真方式
1.3 论文的主要研究内容
2 绝缘子电场分布的计算原理
2.1 电场数值计算方法
2.2 数值计算方法的对比
2.3 有限元法求解电场强度
2.3.1 基本理论
2.3.2 二维静电场的求解原理
2.3.3 准静态场原理
2.4 有限元分析软件Ansoft Maxwell介绍
2.5 小结
3 清洁干燥状况下绝缘子的场强分布
3.1 建立仿真模型
3.1.1 基本参数及模型简化
3.1.2 求解参数及边界条件设置
3.2 清洁绝缘子沿面电场分布
3.3 清洁绝缘子沿面电位分布
3.4 方法验证
3.5 小结
4 接触网染污复合绝缘子电场分布计算
4.1 基准伞裙参数及污秽模型的确立
4.2 污秽状况下和清洁状况下电场和电位分布对比
4.3 优化方法
4.4 优化判据的选择
4.5 小结
5 接触网复合绝缘子伞裙参数仿真计算
5.1 伞间距参数优化
5.1.1 选取伞间距参数
5.1.2 伞间距模型电场计算结果分析
5.2 大伞伸出参数优化
5.2.1 选取大伞伸出参数
5.2.2 大伞伸出模型电场计算结果分析
5.3 大小伞伸出差参数优化
5.3.1 选取大小伞伸出差参数
5.3.2 大小伞伸出差模型电场计算结果分析
5.4 伞裙倾角参数优化
5.4.1 选取伞裙倾角参数
5.4.2 伞裙倾角参数电场计算结果分析
5.5 小结
结论
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气化铁路接触网绝缘子污闪预警检测技术综述[J]. 孙忠国,张文轩,王卫东. 中国铁路. 2016(10)
[2]高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统[J]. 赵岩. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[3]基于紫外成像技术的接触网绝缘子污秽状态检测[J]. 金立军,姜浩然,杨帆,段伟. 高电压技术. 2015(11)
[4]干燥带对接触网复合绝缘子电场分布的影响[J]. 张友鹏,陈志东,赵珊鹏. 铁道学报. 2015(11)
[5]基于有限元法的染污直流支柱复合绝缘子伞裙参数优化[J]. 郝艳捧,熊国锟,刘芹,薛艺为,李立浧. 中国电机工程学报. 2013(22)
[6]绝缘子伞形对直流污闪电压气压下降指数的影响[J]. 李健,周军,关志成,王黎明,黄瑞平. 中国电机工程学报. 2013(07)
[7]覆冰复合绝缘子电位分布有限元仿真[J]. 黎卫国,郝艳捧,熊国锟,赵宇明,罗兵. 电工技术学报. 2012(12)
[8]复合绝缘子悬挂导线安装绝缘护套后的污闪特性[J]. 梅红伟,彭功茂,李健,戴罕奇,王黎明,关志成. 中国电机工程学报. 2011(31)
[9]500kV交流输电线路组合绝缘子串试验分析[J]. 张锐,应伟国,黄道春,张勤,袁田,阮祥勇. 高电压技术. 2011(04)
[10]干燥带对染污支柱绝缘子电场分布的影响[J]. 徐志钮,律方成,李和明. 高电压技术. 2011(02)
博士论文
[1]接触网腕臂绝缘子污闪预警关键技术研究[D]. 孙忠国.中国铁道科学研究院 2017
[2]高海拔地区特高压直流复合支柱绝缘子伞裙优化和污闪特性研究[D]. 谷裕.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]精密可编程电容仿真及实现[D]. 季晓玲.青岛大学 2018
[2]新建电气化铁路负荷预测及其有效性评估[D]. 秦永超.西南交通大学 2014
[3]线路的电晕及绝缘子的选型优化研究[D]. 安帅.上海电力学院 2014
[4]复合绝缘子内部缺陷、污秽条件下电场仿真研究[D]. 刘芹.华南理工大学 2012
[5]交流复合绝缘子覆冰电位电场仿真研究[D]. 黎卫国.华南理工大学 2012
[6]10kV合成绝缘子沿面电场分布计算及其憎水性变化因素分析[D]. 李名加.重庆大学 2002
本文编号：3179735
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3179735.html
