大气颗粒物在绝缘子中的沉积特性研究

发布时间：2017-11-02 23:00

  本文关键词：大气颗粒物在绝缘子中的沉积特性研究

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【摘要】：输电线路绝缘子在运行过程中经常会受到工业排放物或自然扬尘的影响,表面会逐渐积累污秽。尤其在雾霾天气下,大气颗粒物浓度高,沉积在绝缘子表面的污秽较多,由于环境湿度大,绝缘子表面的污秽受潮湿润,在外加电压的作用下,绝缘子表面的泄漏电流增大,导致绝缘表面击穿发生闪络。目前国内外对在线路上挂网运行和自然污秽试验站运行的绝缘子的积污特性进行了大量研究。本论文在徐州和盐城两地选择若干个绝缘子试验点,每个试验点悬挂若干绝缘子进行自然积污试验,考察不同污染源环境对绝缘子积污影响以及水泥污秽区绝缘子的积污特性。通过对积污绝缘子盐灰密的检测和表面沉积污秽的物性分析,发现带电积污与非带电积污绝缘子上、下表面污秽度不同,带电积污绝缘子下表面的盐密和灰密比上表面大,而非带电积污绝缘子结果相反。各污染源绝缘子平均灰盐比以水泥厂附近绝缘子最高,化工园区绝缘子最低,不同环境下绝缘子表面积污物粒径、成分及含量均存在较大差异。此外,绝缘子表面的盐密和灰密分布呈一定季节性,且与周边主要污源存在较大关系；绝缘子积污在2月份达到最大值。同时,开展了人工模拟雾霾环境下绝缘子积污特性的试验研究,试验考察了不同颗粒物种类、粒径、浓度、积污时间、风速和湿度等条件对绝缘子表面污秽度的影响,试验结果表明：颗粒物种类对绝缘子积污影响很大,相同条件下,氯化钠、硫酸钙与高岭土混合颗粒物下积污绝缘子盐灰密较大；随着浓度增大和积污时间的增加,绝缘子盐灰密呈上升趋势,最后慢慢趋于饱和；而随着平均粒径和风速的增加,绝缘子盐灰密呈上升趋势,当平均粒径达到20μm或者风速为2m/s时,绝缘子盐灰密达到最大值,之后随着粒径和风速的继续增大,绝缘子盐灰密呈下降趋势；相对湿度对绝缘子表面的污秽度影响并不明显,相对湿度达到80%后,绝缘子表面的污秽度在很小的范围内上下波动；此外,双伞型绝缘子和玻璃钟罩形绝缘子由于结构关系,积污受各因素影响要大于普通型绝缘子。通过绝缘子人工积污和自然积污试验比较和相互印证,得到江苏地区大气颗粒物在绝缘子表面的沉积特性。在此基础上,针对不同污染源对颗粒物在绝缘子表面沉积特性的不同,设计了污源特性数据监测装置,以便实时监测绝缘子运行状况及其周边大气环境情况,对绝缘子积污预警以及运行检测提供基础数据。
【关键词】：绝缘子 颗粒物 积污特性 污染源 监测
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 绝缘子沉积与污闪机理11-15
• 1.2.1 绝缘子自然沉积过程11-12
• 1.2.2 绝缘子污秽度的表征12-14
• 1.2.3 绝缘子污闪机理14-15
• 1.3 国内外研究现状15-18
• 1.3.1 绝缘子自然积污研究15-16
• 1.3.2 绝缘子人工积污研究16-18
• 1.4 论文研究内容与技术路线18-19
• 1.4.1 研究内容18-19
• 1.4.2 技术路线19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 绝缘子人工积污试验研究20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 人工积污试验系统20-28
• 2.2.1 试验系统20-25
• 2.2.2 试验材料及方法25-28
• 2.3 颗粒物对绝缘子积污的影响28-31
• 2.3.1 颗粒物种类的影响28-29
• 2.3.2 颗粒物浓度的影响29-30
• 2.3.3 颗粒物粒径的影响30-31
• 2.4 积污时间的影响31-32
• 2.5 风速大小的影响32-33
• 2.6 湿度大小的影响33-34
• 2.7 本章小结34-36
• 第三章 输电线路绝缘子的自然积污特性研究36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 绝缘子自然积污布点选择36-37
• 3.3 绝缘子处理方法37-38
• 3.3.1 绝缘子样品采集37
• 3.3.2 样品的检测37-38
• 3.4 绝缘子表面污秽与污源的关系38-42
• 3.4.1 盐灰密与污源的关系38-40
• 3.4.2 污秽离子与污源的关系40-41
• 3.4.3 污秽颗粒粒径分布与污源的关系41-42
• 3.5 水泥污秽区输电线路绝缘子的自然积污特性42-47
• 3.5.1 盐灰密随时间变化42-44
• 3.5.2 绝缘子表面颗粒物物性分析44-45
• 3.5.3 粒径分布45-46
• 3.5.4 污秽元素含量及形貌46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 污源特性数据监测装置设计48-59
• 4.1 引言48
• 4.2 装置总体设计48-49
• 4.3 装置各模块功能介绍49-56
• 4.3.1 颗粒物监测模块49-50
• 4.3.2 环境气象监测模块50-54
• 4.3.3 空气成分监测模块54
• 4.3.4 绝缘子积污模块54-55
• 4.3.5 电源模块55
• 4.3.6 通信模块55
• 4.3.7 主处理模块55-56
• 4.4 污源特性数据监测软件56-57
• 4.5 数据传输与控制57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 总结与建议59-61
• 5.1 全文总结59-60
• 5.2 后续研究建议60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 攻读学位期间发表论文及参加研究课题情况65

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