絕緣子覆冰增長(zhǎng)特性及干增長(zhǎng)覆冰預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、絕緣子覆冰增長(zhǎng)特性及干增長(zhǎng)覆冰預(yù)測(cè)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：黃海舟指導(dǎo)教師：張志勁教授專!止：電氣工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)I電氣工程學(xué)院二()一二年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要輸電線路覆冰被：言作是電網(wǎng)嚴(yán)重自然災(zāi)害之一，它嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行，鑒于此，國(guó)內(nèi)外對(duì)導(dǎo)線覆冰增長(zhǎng)過(guò)程及其影響因素等進(jìn)行了大量研究，并提出了多種導(dǎo)線覆冰預(yù)測(cè)模型和經(jīng)驗(yàn)公式。然而，對(duì)于絕緣子表面的覆冰機(jī)理卻研究甚少，更不見(jiàn)絕緣子覆冰預(yù)測(cè)模型的

2、j研究報(bào)道，這就導(dǎo)致人們無(wú)法實(shí)現(xiàn)輸電線路絕緣子的冰災(zāi)預(yù)警，從而避免絕緣子閃絡(luò)事故的發(fā)生。因此，本文開(kāi)展絕緣子覆冰增長(zhǎng)特性和干增長(zhǎng)覆水預(yù)測(cè)模型的研究對(duì)揭示絕緣子覆冰機(jī)理和I推進(jìn)輸電線路絕緣子的冰災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)拘實(shí)現(xiàn)具有重要的科學(xué)意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文在人工氣候童進(jìn)行了絕緣子覆冰增長(zhǎng)過(guò)程試驗(yàn)研究，分析了環(huán)境參數(shù)對(duì)絕緣子覆冰增長(zhǎng)的影響。研究得出：不同型式絕緣子表面覆冰存在差異，且覆冰增長(zhǎng)與覆冰時(shí)間呈非線性關(guān)系；風(fēng)速越大或溫度越低，絕緣子表面冰層

3、和冰棱的增長(zhǎng)都越快，覆冰越嚴(yán)重；環(huán)境溫度影響絕緣子覆冰類型；濕增長(zhǎng)過(guò)程中，水滴中值體積直徑(MediunVolumnDiameterMVD)的變化對(duì)絕緣子覆冰影響不大。對(duì)覆冰過(guò)程中復(fù)合絕緣子和空氣動(dòng)力型絕緣子外部氣液兩相流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)求解其夕、部氣流的三維RANS(ReynoldsAveragedNavierStokes，RANS)控制方程和離散水滴控制方程，得到了該兩類絕緣子在有、無(wú)冰棱情況下的流場(chǎng)和水滴運(yùn)動(dòng)軌跡，并在比較分

4、析兩類絕緣子流場(chǎng)特性的區(qū)別、冰棱對(duì)流場(chǎng)和水滴運(yùn)動(dòng)軌跡的影響的基礎(chǔ)上，從流體力學(xué)的角度分析和解釋了不同型式絕緣子覆冰的差異。根據(jù)流場(chǎng)和水滴運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算分析了復(fù)合絕緣子和空氣動(dòng)力型絕緣子表面的水滴碰撞特性，得到了絕緣子不同區(qū)域的水滴碰撞系數(shù)，同時(shí)分析了風(fēng)速和MVD對(duì)水滴碰撞系；友的影響，得出水滴碰撞系數(shù)隨風(fēng)速和MVD的增大而增大。在得到絕緣子不同區(qū)域水滴碰撞系數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)質(zhì)量守恒和能量守恒原理，針對(duì)復(fù)合絕緣孑和空氣動(dòng)力型絕緣子建立了干