盐碱区域绝缘子动态积污机理研究
发布时间：2021-10-05 03:19
我国盐碱地分布极为广泛,其土壤中富含盐分。大量盐分颗粒被风吹离地面落在绝缘子表面后,绝缘子污闪事故概率增大,极大地影响了盐碱地区电力线路的安全运行。我国电力系统绝缘子污闪事故时有发生,现有防污闪方式略有不足。本文针对绝缘子动态积污特性进行研究,为防污闪工作提供理论基础。首先对污秽颗粒的运动过程进行了分阶段受力分析,针对污秽颗粒与绝缘子表面的碰撞过程建立能量守恒公式,得到不同情况下污秽颗粒被吸附的边界条件。影响污秽颗粒吸附的因素有风速、空气湿度以及污秽颗粒粒径等。根据各因素对运动过程的影响分析得到不同因素对污秽沉降速率的影响。利用COMSOL软件建立积污仿真模型,使用湍流模块以及电场模块分别对绝缘子周围流场与电场进行模拟,以粒子追踪模块计算污秽颗粒的运动轨迹。计算不同风速、污秽浓度、湿度以及粒径情况下的绝缘子积污情况。结果显示:随着空气湿度的增加,绝缘子表面积污量不断增加;随着污秽浓度的增加,绝缘子表面积污量不断增加;随着风速的增加,绝缘子表面积污量先增大后逐渐减小;随着污秽颗粒粒径的增大,绝缘子表面积污量先增大后减小。然后对污秽颗粒沉积在绝缘子表面时的受力情况以及风力、降雨冲刷给污秽颗...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
兰新线沿线风区示意图
盐碱区域绝缘子动态积污机理研究-2-临界状态时，电弧将贯穿两极，完成闪络[2]。如图1.1所示，兰新线在乌鲁木齐至哈密之间途径达坂城风区、三十里风区、百里风区及烟墩风区等多个风区。沿途分别有艾比湖、柴窝堡盐湖、达坂城盐湖、艾丁湖、七角井盐湖、巴里坤湖、伊吾盐湖和石英滩等盐湖。富含盐分的盐湖使得大气扬尘中含盐量增大，对电力系统的安全运行造成了极大地威胁。而风区的存在使得盐湖影响范围进一步扩大。图1.1兰新线沿线风区示意图图1.2北疆铁路示意图北疆铁路连通了乌鲁木齐至阿拉山口地区，途中经过艾比湖附近。如图1.2所示，
缜?挠?响下，艾比湖干涸湖底以及周围荒漠化土地表层土壤被扬起，下风向地区盐碱沙尘天气频发，电力系统绝缘子积污量明显大于其他地区。阿拉山口市、精河县、博乐市、乌苏市、石河子市等地位于艾比湖东南方向，电力系统的安全运行深受其影响。青藏铁路是一条连接青海省西宁市至西藏自治区拉萨市的国铁一级铁路，是通往西藏腹地的第一条铁路，也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。世界上盐湖最集中的地区是青海，有盐湖150多个，其中中大型盐湖共计27个。盐湖的存在使得青藏线的安全运行受到了威胁。沿线部分盐湖分布如图1.3所示。图1.3青藏铁路沿线盐湖分布盐碱区域风沙扬尘天气频发使得当地绝缘子污秽度远大于其他地区，且盐碱地区沙尘中富含盐分使得绝缘子表面电导率增大。从而导致盐碱地区绝缘子更容易发生污闪事故。据调查，西北盐碱地区绝缘子污闪事故频发，当继保装置动作不成功时，将引发供电系统事故。(1)2014年3月2日至5日，兰新线盐湖至柴窝堡段上、下行供电臂绝缘子污染严重，绝缘子发生闪络，正馈线退出运行，多处腕臂绝缘子与保护线被烧损。事故原因：当地绝缘子表面污秽度相对较大，遇到雾、雪天气时，绝缘子表面污秽层受潮，泄漏电流增大，导致了绝缘子污闪事故。(2)2013年3月10日，兰新线盐湖至达坂城上下行、盐湖至柴窝堡上下行共四个供电臂发生绝缘子污闪事故，停电15个小时。事故原因：盐湖地区盐碱污染严重，沿线绝缘子表面沉积了盐碱尘土，暴风雪过后，雪附着在绝缘子上，使污染物融于雪中，形成导电水膜，造成绝缘子闪络。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无降雨影响的绝缘子自然积污研究[J]. 高思明,周志成,王黎明,高嵩,梅红伟,赵晨龙. 电瓷避雷器. 2019(05)
[2]基于碰撞动力学的绝缘子粗糙表面污秽颗粒积聚模型及验证[J]. 张东东,张志劲,蒋兴良,胡建林,刘小欢. 电工技术学报. 2018(16)
[3]瓷绝缘子表面粘附颗粒的粒径分布特性及其影响因素研究[J]. 姜昀芃,李黎,卢明,王如梦,蒋逸雯,刘泽辉. 电工技术学报. 2019(03)
[4]棒状绝缘子动态积污模型[J]. 王国志,孙海振,吴文海,柯坚,刘红现. 电瓷避雷器. 2017(04)
[5]基于AMPSO和GRNN的绝缘子污秽度预测模型[J]. 李哲,姜昀芃,卢明,华奎,刘善峰,段晓红. 广东电力. 2017(07)
[6]高速气流条件下污秽颗粒在复合绝缘子表面的沉积判据[J]. 律方成,刘宏宇,汪佛池,杨升杰,马建桥. 电工技术学报. 2017(01)
[7]考虑气象、几何参数、大气污染物的绝缘子表面污秽度预测方法[J]. 王黎明,刘霆,黄睿,梅红伟,项阳. 高电压技术. 2016(03)
[8]基于计算流体力学的支柱绝缘子积污特性研究[J]. 王黎明,刘霆,梅红伟,项阳. 高电压技术. 2015(08)
[9]降雨对绝缘子表面污秽的清洗作用[J]. 王黎明,王耿耿,黄睿,梅红伟,项阳. 电网技术. 2015(06)
[10]绝缘子自然积污饱和趋势及气象因素影响分析[J]. 李清,胡文,李黎,卢明,张逸群,戴玲. 高电压技术. 2014(11)
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]大气颗粒物在绝缘子中的沉积特性研究[D]. 温涛源.东南大学 2016
[3]输电线路悬式绝缘子动态积污研究[D]. 李彦明.华南理工大学 2010
本文编号：3418894
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
兰新线沿线风区示意图
盐碱区域绝缘子动态积污机理研究-2-临界状态时，电弧将贯穿两极，完成闪络[2]。如图1.1所示，兰新线在乌鲁木齐至哈密之间途径达坂城风区、三十里风区、百里风区及烟墩风区等多个风区。沿途分别有艾比湖、柴窝堡盐湖、达坂城盐湖、艾丁湖、七角井盐湖、巴里坤湖、伊吾盐湖和石英滩等盐湖。富含盐分的盐湖使得大气扬尘中含盐量增大，对电力系统的安全运行造成了极大地威胁。而风区的存在使得盐湖影响范围进一步扩大。图1.1兰新线沿线风区示意图图1.2北疆铁路示意图北疆铁路连通了乌鲁木齐至阿拉山口地区，途中经过艾比湖附近。如图1.2所示，
缜?挠?响下，艾比湖干涸湖底以及周围荒漠化土地表层土壤被扬起，下风向地区盐碱沙尘天气频发，电力系统绝缘子积污量明显大于其他地区。阿拉山口市、精河县、博乐市、乌苏市、石河子市等地位于艾比湖东南方向，电力系统的安全运行深受其影响。青藏铁路是一条连接青海省西宁市至西藏自治区拉萨市的国铁一级铁路，是通往西藏腹地的第一条铁路，也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。世界上盐湖最集中的地区是青海，有盐湖150多个，其中中大型盐湖共计27个。盐湖的存在使得青藏线的安全运行受到了威胁。沿线部分盐湖分布如图1.3所示。图1.3青藏铁路沿线盐湖分布盐碱区域风沙扬尘天气频发使得当地绝缘子污秽度远大于其他地区，且盐碱地区沙尘中富含盐分使得绝缘子表面电导率增大。从而导致盐碱地区绝缘子更容易发生污闪事故。据调查，西北盐碱地区绝缘子污闪事故频发，当继保装置动作不成功时，将引发供电系统事故。(1)2014年3月2日至5日，兰新线盐湖至柴窝堡段上、下行供电臂绝缘子污染严重，绝缘子发生闪络，正馈线退出运行，多处腕臂绝缘子与保护线被烧损。事故原因：当地绝缘子表面污秽度相对较大，遇到雾、雪天气时，绝缘子表面污秽层受潮，泄漏电流增大，导致了绝缘子污闪事故。(2)2013年3月10日，兰新线盐湖至达坂城上下行、盐湖至柴窝堡上下行共四个供电臂发生绝缘子污闪事故，停电15个小时。事故原因：盐湖地区盐碱污染严重，沿线绝缘子表面沉积了盐碱尘土，暴风雪过后，雪附着在绝缘子上，使污染物融于雪中，形成导电水膜，造成绝缘子闪络。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无降雨影响的绝缘子自然积污研究[J]. 高思明,周志成,王黎明,高嵩,梅红伟,赵晨龙. 电瓷避雷器. 2019(05)
[2]基于碰撞动力学的绝缘子粗糙表面污秽颗粒积聚模型及验证[J]. 张东东,张志劲,蒋兴良,胡建林,刘小欢. 电工技术学报. 2018(16)
[3]瓷绝缘子表面粘附颗粒的粒径分布特性及其影响因素研究[J]. 姜昀芃,李黎,卢明,王如梦,蒋逸雯,刘泽辉. 电工技术学报. 2019(03)
[4]棒状绝缘子动态积污模型[J]. 王国志,孙海振,吴文海,柯坚,刘红现. 电瓷避雷器. 2017(04)
[5]基于AMPSO和GRNN的绝缘子污秽度预测模型[J]. 李哲,姜昀芃,卢明,华奎,刘善峰,段晓红. 广东电力. 2017(07)
[6]高速气流条件下污秽颗粒在复合绝缘子表面的沉积判据[J]. 律方成,刘宏宇,汪佛池,杨升杰,马建桥. 电工技术学报. 2017(01)
[7]考虑气象、几何参数、大气污染物的绝缘子表面污秽度预测方法[J]. 王黎明,刘霆,黄睿,梅红伟,项阳. 高电压技术. 2016(03)
[8]基于计算流体力学的支柱绝缘子积污特性研究[J]. 王黎明,刘霆,梅红伟,项阳. 高电压技术. 2015(08)
[9]降雨对绝缘子表面污秽的清洗作用[J]. 王黎明,王耿耿,黄睿,梅红伟,项阳. 电网技术. 2015(06)
[10]绝缘子自然积污饱和趋势及气象因素影响分析[J]. 李清,胡文,李黎,卢明,张逸群,戴玲. 高电压技术. 2014(11)
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]大气颗粒物在绝缘子中的沉积特性研究[D]. 温涛源.东南大学 2016
[3]输电线路悬式绝缘子动态积污研究[D]. 李彦明.华南理工大学 2010
本文编号：3418894
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