鐘罩型絕緣子積污仿真模擬研究.pdf

1、近些年來，輸變電設備外絕緣的污閃事故頻繁發(fā)生，對電力系統(tǒng)造成了嚴重的危害。鐘罩型絕緣子廣泛應用于高壓架空輸電線路，盡管其爬電距離比較大，耐壓等級比較高，但是其下表面的棱槽結構使得其容易積污，自潔能力差，在一定條件下容易導致污閃事故的發(fā)生。因此，研究鐘罩型絕緣子的積污特性，在一定程度上，對于絕緣子表面污穢量動態(tài)監(jiān)測、預防污穢閃絡具有十分重要意義。目前，國內(nèi)外學者大多從實驗角度對絕緣子表面泄漏電流、電弧發(fā)展及閃絡特性進行研究，對積污特性的研

2、究較少。
　　本課題對絕緣子積污的力學機理進行了分析，探索性提出了污穢顆粒在絕緣子表面的沉積判據(jù)。介紹了該絕緣子在不同直流電壓等級作用下積污特性的本校風洞實驗結果，并建立了該風洞實驗的仿真模型。采用 COMSOL多物理場數(shù)值模擬軟件，對該絕緣子風洞積污特性進行了仿真模擬，并與所介紹的風洞實驗結果進行了對比分析，驗證了所提出的沉積判據(jù)和仿真方法的合理性。以此為基礎，對該絕緣子自然積污特性進行了仿真研究，其中，直流電場采用穩(wěn)態(tài)仿真分析

3、，交流電場采用頻域分析，并分析了風速、顆粒粒徑、電壓類型等因素對該絕緣子自然積污特性的影響。
　　結果表明：該絕緣子風洞積污的仿真結果與實驗結果較為吻合，說明本文所提出的沉積判據(jù)和所采用的仿真方法具有合理性。在自然積污條件下，該絕緣子表面整體沉積率隨著風速的增加而增加，并且具有“飽和”性；隨著顆粒直徑的增加，沉積率基本呈線性增加；絕緣子在直、交流電壓以及不帶電情況下，風速對沉積率的增加作用是“相似”的；隨著風速的增加，直流電、交流