高壓直流輸電線路絕緣子積污特性試驗與仿真研究.pdf

1、隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高，電力設(shè)備外絕緣污閃事故日益嚴(yán)重，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來了極大的隱患，影響了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究不同型號絕緣子在不同氣候、地域條件下的積污特性，對了解絕緣狀態(tài)、預(yù)防絕緣子污閃有重要意義。目前，國內(nèi)外學(xué)者大多利用自然積污試驗研究絕緣子積污特點，而通過流體力學(xué)數(shù)值仿真方法分析絕緣子積污規(guī)律的工作還有所不足。本文主要通過自然積污試驗與仿真模擬相結(jié)合的方法，研究瓷鐘罩和復(fù)合絕緣子的積污特點及其影

2、響因素，結(jié)果具有一定理論及工程意義。
　　本文針對±660kV銀東線路常見的絕緣子進(jìn)行了為期一年的自然積污試驗，總結(jié)了不同型號絕緣子上、下表面污穢不均勻系數(shù)、灰鹽比等參數(shù)的變化規(guī)律。利用AutoCAD軟件建立了U550BP/240H瓷鐘罩絕緣子和FXBZW-±660/300復(fù)合絕緣子的物理三維模型，并導(dǎo)入流體力學(xué)仿真軟件Fluent中進(jìn)行氣固兩相流模擬，分析了絕緣子表面靜壓、周圍氣流速度的分布情況，研究了污穢粒子與絕緣子表面的碰撞

3、特性，總結(jié)了風(fēng)速、污穢粒子粒徑、風(fēng)傾角、電場力等因素對絕緣子表面的污穢撞擊率影響規(guī)律。
　　自然積污試驗結(jié)果表明:瓷絕緣子上下表面污穢不均勻系數(shù)遠(yuǎn)大于復(fù)合絕緣子;同串絕緣子積污具有高壓端和接地端積污比較嚴(yán)重，中間部分積污較輕，且分布呈鋸齒狀的特點;復(fù)合絕緣子傘裙直徑越小，積污越嚴(yán)重;瓷絕緣子、復(fù)合絕緣子灰鹽比都服從正態(tài)分布規(guī)律，瓷絕緣子灰鹽比高于復(fù)合絕緣子。
　　數(shù)值仿真結(jié)果表明:絕緣子迎風(fēng)面靜壓值大于背風(fēng)面，氣流速度在接近

4、絕緣子表面時會迅速下降并接近零，在絕緣子表面形成邊界層，這有利于污穢的積累。污穢粒子與絕緣子表面碰撞特性主要受到氣流曳力、重力、電場力的綜合作用。當(dāng)風(fēng)速或粒徑增加時，絕緣子表面污穢撞擊率有所增加，粒徑對污穢撞擊率的影響比風(fēng)速更明顯。風(fēng)傾角向上時，下表面污穢撞擊率上升，且傾斜角度越大，下表面的污穢撞擊率越高;風(fēng)傾角向下時，上表面污穢撞擊率上升。風(fēng)速、粒徑較小時，荷電塵粒易在電場力的作用下使污穢撞擊率增加，當(dāng)風(fēng)速增加時，粒子受到氣體曳力影響