输电导线冰棱覆冰生长机理及实验研究

发布时间：2023-01-30 21:09

　　架空输电线路覆冰生长会引起载荷增加、不平衡张力、舞动等诸多问题,诱发大面积倒塔、断线、闪络跳闸等严重事故,对电力系统安全可靠运行构成严重威胁。冰棱覆冰作为线路覆冰一种特殊现象,其生长使输电线路载荷加大,绝缘子电气间距减小,增加了输电线路事故发生概率。冰棱覆冰模型是研究其生长特性的基础,对于提高输电线路安全性具有重要的理论意义和工程应用价值。冰棱覆冰生长模型的核心内容是过冷却液滴供应量和冰棱覆冰表面热交换计算,为此,本文以过冷却液滴供应量、冰棱表面对流换热等参数为出发点,通过数值计算及实验方法,研究冰棱覆冰生长机理及特性。首先,根据质量守恒和热量守恒原理,在假设单位时间过冷却液滴供应量一定的前提下,得出冰棱覆冰在生长过程中在径向、纵向生长的无量纲表达式。基于已建立模型,分析了冰棱覆冰生长初期,中期及达到临界长度后的生长情况及特点。冰棱表面热交换计算是冰棱覆冰生长模型的重要参数,但传统经验公式大多将冰棱假设为单根光滑圆柱体进行研究,无法表达真实冰棱覆冰生长时覆冰导线及冰棱间的影响,难以反映冰棱覆冰生长的局部热交换特性。为此,本文建立冰棱覆冰生长热平衡方程,得出对流换热系数是求解热交换的关键... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1.绪论
    1.1 课题的背景及意义
        1.1.1 输电线路冰棱覆冰危害及研究意义
        1.1.2 架空输电线路覆冰生长条件及覆冰类型
    1.2 架空输电线路冰棱覆冰研究现状
        1.2.1 国外典型冰棱覆冰生长模型
        1.2.2 国内冰棱覆冰研究现状
    1.3 研究问题的提出
    1.4 本文研究目的及内容
2.输电线路冰棱覆冰生长特性研究方法
    2.1 数学建模分析法
    2.2 基于人工气候实验法
    2.3 流体力学软件仿真法
    2.4 本章小结
3.冰棱覆冰模型建立及分析
    3.1 冰棱覆冰模型建立
    3.2 冰棱覆冰模型分析
        3.2.1 冰棱径向生长分析
        3.2.2 冰棱纵向生长分析
        3.2.3 冰棱覆冰生长分析
    3.3 本章小结
4.冰棱覆冰表面换热特性研究
    4.1 对流换热系数计算方法
    4.2 冰棱覆冰表面换热特性分析
        4.2.1 数值模拟与经验公式计算结果对比
        4.2.2 导线覆冰对冰棱表面换热系数影响
        4.2.3 间距对冰棱表面换热系数的影响
        4.2.4 冰棱长度对表面换热系数的影响
    4.3 本章小结
5.冰棱覆冰实验分析
    5.1 冰棱覆冰实验平台
        5.1.1 实验平台搭建
        5.1.2 实验测量装置
    5.2 冰棱覆冰表面换热系数实验研究
        5.2.1 实验原理及方法
        5.2.2 实验结果及分析
    5.3 冰棱覆冰生长实验研究
        5.3.1 覆冰时间对冰棱覆冰质量的影响
        5.3.2 环境风速对冰棱覆冰质量的影响
        5.3.3 环境温度对冰棱覆冰生长的影响
        5.3.4 空气中过冷却液滴含量对冰棱覆冰质量的影响
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 工作与结论
    6.2 展望
参考文献
作者攻读学位期间发表学术论文清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]冰棱生长对绝缘子覆冰过程的影响分析[J]. 蒋兴良,韩兴波,胡玉耀,杨忠毅.  电工技术学报. 2018(09)
[2]典型覆冰导线碰撞系数仿真分析[J]. 黄新波,郑心心,朱永灿,王玉鑫,李弘博,崔运涛.  高压电器. 2016(07)
[3]输电线路覆冰导线对流换热的数值模拟[J]. 朱永灿,黄新波,贾建援,程丹,林淑凡,张烨.  高电压技术. 2015(10)
[4]输电线路档距组合对覆冰导线脱冰跳跃的影响[J]. 黄新波,徐冠华,肖渊,朱永灿,马龙涛,郑雁翎.  高电压技术. 2015(07)
[5]输电导线覆冰生长及影响因素数值分析模型[J]. 朱永灿,黄新波,贾建援,田毅,林淑凡.  西安交通大学学报. 2015(07)
[6]基于雷诺平均Navier-Stokes方程的表面传热系数计算[J]. 侯硕,曹义华.  航空动力学报. 2015(06)
[7]风力机组叶片覆冰数值模拟及其气动载荷特性研究[J]. 郝艳捧,刘国特,阳林,陈彦,李立涅.  电工技术学报. 2015(10)
[8]不同形貌冰棱的融化过程及其对覆冰闪络特性的影响[J]. 邓禹,贾志东,江灏,王康宁,王天正,关志成.  高电压技术. 2015(02)
[9]雪峰山试验站自然条件下导线覆冰厚度形状校正系数[J]. 向泽,蒋兴良,胡建林,常恒,尹芳辉,黎振宇.  高电压技术. 2014(11)
[10]自然覆冰条件下的输电线路覆冰形状特征[J]. 范松海,龚奕宇,刘益岑,薛志航.  四川电力技术. 2014(04)

博士论文
[1]覆冰输电线路脱冰动力响应及机械式除冰方法研究[D]. 陈科全.重庆大学 2012
[2]分裂导线和多串并联绝缘子覆冰模型与影响因素的研究[D]. 巢亚锋.重庆大学 2011
[3]输电线路短路电流融冰过程与模型研究[D]. 范松海.重庆大学 2010



本文编号：3733442