霧霾影響下的直流輸電線路離子流場分布及絕緣子污穢特性研究.pdf

1、我國霧霾多發(fā)地區(qū)同時也是輸電走廊和用電負(fù)荷高密度地區(qū),長期暴露在霧霾天氣下的架空輸電線路的安全運(yùn)行會受到霧霾天氣的影響。霧霾顆粒在直流輸電線路周圍離子流場的作用下會荷電,荷電后的霧霾顆粒將影響輸電導(dǎo)線表面的電暈放電以及周圍的空間電場分布,在電場作用下霧霾顆粒的運(yùn)動軌跡會改變,將可能影響輸電導(dǎo)線或絕緣子表面的污穢堆積程度。特高壓直流輸電線路將在全國范圍內(nèi)推廣建設(shè),因此對于空氣污染指數(shù)超過300μg/m3(嚴(yán)重污染),甚至是500μg/m3

2、(爆表污染)的地區(qū),研究霧霾對特高壓直流輸電線路的離子流場影響規(guī)律以及在電場影響下霧霾顆粒對輸電設(shè)備的污穢影響有著重要的工程價值。因此論文針對霧霾對直流輸電線路離子流場以及污穢的影響開展了研究,首先提出了一種可以計算直流輸電線路離子流場的改進(jìn)無網(wǎng)格法,進(jìn)而推導(dǎo)了霧霾顆粒的荷電模型以及考慮霧霾的離子流場計算模型,采用改進(jìn)的無網(wǎng)格法對其進(jìn)行了求解。在此基礎(chǔ)上研究了溫度對霧霾天氣下離子流場的影響規(guī)律。最后研究了霧霾顆粒在離子流場作用下的運(yùn)動特

3、性,并通過試驗研究了霧霾在離子流場作用下對絕緣子的污穢影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種改進(jìn)的MLPG(Meshless Local Petrov-Galerkin)無網(wǎng)格法,通過采用RPIMp(radial basis function with additional polynomial basis)形函數(shù)和自適應(yīng)縮小局部子域Ωs的方式,重點解決了MLPG無網(wǎng)格法計算不規(guī)則區(qū)域難的問題。采用改進(jìn)的MLPG無網(wǎng)格法對直

4、流輸電線的離子流場進(jìn)行了計算,并對其準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗證。⑵建立了霧霾顆粒的荷電模型以及考慮霧霾影響的離子流場控制方程,并采用改進(jìn)的MLPG無網(wǎng)格法對其求解。研究了溫度對霧霾天氣下離子流場分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明:霧霾會使直流線路下方的合成場強(qiáng)增大,且增大幅度隨著霧霾污染程度的增加而增加;在溫度較高情況下發(fā)生霧霾天氣時的地面合成場強(qiáng)相對于溫度較低時更大。⑶研究了霧霾顆粒在離子流場中的運(yùn)動特性,通過試驗研究了霧霾顆粒在離子流場中的荷電極性以及