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典型悬式绝缘子风洞直流积污特性与分析

电工技术学报 2018年第19期33卷 4636-4645页

作者：张东东张志劲蒋兴良胡建林刘小欢输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网荆门供电公司荆门448000

直流输电线路绝缘子表面的污秽颗粒运动沉积过程受其周围电场的影响明显。目前对于绝缘子带电积污规律及电场影响机制方面的研究仍不全面。以典型悬式绝缘子XP-160为对象,开展其在不同风速及污秽颗粒粒径下的风洞直流积污试验,分析绝缘... 详细信息

直流输电线路绝缘子表面的污秽颗粒运动沉积过程受其周围电场的影响明显。目前对于绝缘子带电积污规律及电场影响机制方面的研究仍不全面。以典型悬式绝缘子XP-160为对象,开展其在不同风速及污秽颗粒粒径下的风洞直流积污试验,分析绝缘子的直流带电积污特性,得到绝缘子带直流电和不带电情况下的积污差异。并结合场致荷电理论,计算分析污秽颗粒在绝缘子周围直流电场中受到的作用力,研究直流电场中污秽颗粒的运动过程及运动速度变化规律,分析绝缘子周围直流电场对积污的影响。

关键词：绝缘子积污风洞试验直流电场

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宁夏地区换流站用绝缘子积污特性研究

中国测试 2022年第8期48卷 1-8页

作者：何紫涵伍弘郝金鹏朱灵芝胡秀雷迈阿密大学文理学院俄亥俄州牛津45056 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750001 重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054

宁夏地区地形复杂,易发生沙尘暴和雾霾等极端恶劣天气,造成换流站内绝缘子积污,导致其电气性能下降,威胁换流站的安全运行。为研究宁夏地区换流站内绝缘子的积污特性,对换流站内绝缘子的污秽进行现场测试,并建立换流站内典型交直流绝缘... 详细信息

宁夏地区地形复杂,易发生沙尘暴和雾霾等极端恶劣天气,造成换流站内绝缘子积污,导致其电气性能下降,威胁换流站的安全运行。为研究宁夏地区换流站内绝缘子的积污特性,对换流站内绝缘子的污秽进行现场测试,并建立换流站内典型交直流绝缘子的三维仿真模型,分析直流穿墙套管和交流电流互感器伞裙附近污秽物颗粒运动轨迹,从而获得宁夏地区换流站用绝缘子的污秽度及其分布规律。研究结果表明:穿墙套管积污受电场影响较大,套管沿串呈现U型分布;垂直放置的支柱类绝缘设备沿串的污秽度受电场影响较小,污秽分布比较平均;在同一支柱上,小伞裙的污秽度高于大伞裙的污秽度;伞间距小的支柱绝缘子,污秽容易积累在伞裙之间,导致污秽度高。

关键词：换流站绝缘子套管积污

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非规则颗粒的高压绝缘子积污仿真研究

非规则颗粒的高压绝缘子积污仿真研究

作者：刘匡华苏州大学

学位级别：硕士

电能是现代社会所需的重要能源,是工业生产以及日常生活中不可或缺的一部分,电网作为电能输送与分配的载体,保障其持续稳定运行的重要性不言而喻。绝缘子的污闪事故作为影响电网正常运行的主要因素之一,为此,电网的维保部门需要对运行... 详细信息

电能是现代社会所需的重要能源,是工业生产以及日常生活中不可或缺的一部分,电网作为电能输送与分配的载体,保障其持续稳定运行的重要性不言而喻。绝缘子的污闪事故作为影响电网正常运行的主要因素之一,为此,电网的维保部门需要对运行中的绝缘子进行定时的停电清洗以避免污闪事故的发生。本文以仿真方法结合实验手段对非规则颗粒的绝缘子积污特性进行研究,为绝缘子的维保和抗污设计提供依据。绝缘子的积污由雾霾颗粒的运动与绝缘子的碰撞吸附两过程构成。本文以XP-70型瓷绝缘子为对象,研究了非规则雾霾颗粒在绝缘子周围的湍流场和高压直流离子流场的多场作用下,在绝缘子表面的积污过程。与球形颗粒不同,非规则颗粒与绝缘子壁面吸附的过程为多次碰撞—反弹—再碰撞—翻滚—最终吸附。本文采用离散元法(Discrete Element Method,DEM)对非规则雾霾颗粒建立数值模型;考虑导线击穿空气形成离子流场的效应,使用泊松方程与电流连续方程耦合求解导线绝缘子周围的合成电场分布;绝缘子的流场采用k-ε湍流模型。模拟结果显示,不带电颗粒主要吸附于绝缘子上表面的背风处及其下方下表面的凹槽处,带电颗粒积污量明显高于不带电颗粒,带负电颗粒吸附于绝缘子上表面且带正电颗粒吸附于绝缘子下表面,靠近接地端绝缘子的积污量高于中部及靠近高压端绝缘子。在实验方面,进行了自然积污实验、颗粒粒径分布测量实验、雾霾颗粒粘附力测量实验以及绝缘子风洞实验。测得积污颗粒的平均粒径为10.9μm;使用探针法测量其与绝缘子表面的粘附力,为绝缘子的吸附模型提供计算依据;使用扫描电镜测量得到的尺寸为基准为颗粒的DEM模型提供形状参数;使用风洞对单片绝缘子周围风场进行测量并与流场计算模型进行对比,验证了绝缘子的湍流模型具有一定的有效性。

关键词：高压绝缘子非规则颗粒离散元法积污多场作用雾霾颗粒粘附力

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雾霾期间绝缘子的积污特性研究

中国电机工程学报 2017年第7期37卷 2142-2150页

作者：徐森仵超李少华包维宁刘瑛岩梁曦东电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程及应用电子技术系) 北京市海淀区100084

积污会使输电线路绝缘子发生污闪的风险增加。近年来雾霾天气频发,开展雾霾条件下绝缘子积污特性研究具有重要意义。针对雾霾期间绝缘子的积污特性,文中开展了不同类型绝缘子及试片在雾霾天气下的自然积污试验,测量了绝缘子在雾霾期间... 详细信息

积污会使输电线路绝缘子发生污闪的风险增加。近年来雾霾天气频发,开展雾霾条件下绝缘子积污特性研究具有重要意义。针对雾霾期间绝缘子的积污特性,文中开展了不同类型绝缘子及试片在雾霾天气下的自然积污试验,测量了绝缘子在雾霾期间等值盐密的变化,并获得了绝缘子表面污秽微观形貌、粒径分布、无机元素组分及热重曲线等理化特性。结果表明,雾霾期间绝缘子表面等值盐密增速大于空气质量良好时的等值盐密增速;但是雾霾期间的高PM2.5浓度对绝缘子积污的影响有限;就粒径分布与无机元素组分而言,雾霾期积污污秽与长期自然积污污秽差异不大;试片表面光泽度随积污时间增加而下降,光泽度可用于短期少量积污的表征。

关键词：绝缘子雾霾积污等值盐密粒径

典型粉尘污染源下绝缘子积污粒径特征及其影响研究

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绝缘材料 2022年第1期55卷 95-100页

作者：张东东刘欣杨成顺黄宵宁张志劲陈杰邱刚南京工程学院江苏南京211167 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

从污秽颗粒粒径角度出发,测试分析了镍厂(金属)、化工厂两种典型粉尘污染源下绝缘子表面污秽粒径特征,并通过建立污秽颗粒沉积模型,研究了污秽颗粒粒径对积污的影响机制。结果表明:化工厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径仅为6.67μm,而... 详细信息

从污秽颗粒粒径角度出发,测试分析了镍厂(金属)、化工厂两种典型粉尘污染源下绝缘子表面污秽粒径特征,并通过建立污秽颗粒沉积模型,研究了污秽颗粒粒径对积污的影响机制。结果表明:化工厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径仅为6.67μm,而镍厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径可达24.5μm;污秽颗粒粒径在20~30μm沉积率最大,因此镍厂区域内绝缘子表面积污严重;基于污秽颗粒沉积模型所得的仿真结果能够与现场积污现象互相印证,从而解释了污秽颗粒粒径对绝缘子积污的影响。

关键词：绝缘子积污粒径流体力学

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基于计算流体力学的支柱绝缘子积污特性研究

高电压技术 2015年第8期41卷 2741-2749页

作者：王黎明刘霆梅红伟项阳清华大学深圳研究生院深圳518055 南方电网科学研究院广州510080

为了研究影响绝缘子积污的因素,收集了支柱绝缘子的尺寸数据,建立了风洞仿真模型。利用计算流体力学的相关理论与方法,分析了4种因素对绝缘子表面污秽颗粒物碰撞质量的影响。仿真结果表明:颗粒物质量浓度对绝缘子表面颗粒物碰撞质量的... 详细信息

为了研究影响绝缘子积污的因素,收集了支柱绝缘子的尺寸数据,建立了风洞仿真模型。利用计算流体力学的相关理论与方法,分析了4种因素对绝缘子表面污秽颗粒物碰撞质量的影响。仿真结果表明:颗粒物质量浓度对绝缘子表面颗粒物碰撞质量的影响是线性的;随着风速增加,绝缘子上、下表面碰撞质量均迅速增加,但在表面形状差异较大时会有不同的增加趋势;颗粒粒径增大将使上表面碰撞质量迅速增加,对下表面碰撞质量则没有明显影响;绝缘子伞形不变时,杆径增大将使碰撞质量密度显著减小。对比仿真结果与试验结果发现:仿真结果与文献中的风洞试验所得数据差距较大,分析认为是对于黏附的考虑不足所引起的。

关键词：计算流体力学积污支柱绝缘子碰撞质量风速绝缘子伞裙形状

±800 kV楚穗特高压直流线路复合绝缘子自然积污特性

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高电压技术 2018年第3期44卷 952-958页

作者：杨帅周文俊李涵陈欢喻剑辉武汉大学电气工程学院武汉430072 中国南方电网超高压输电公司广州510663

为研究特高压直流线路复合绝缘子积污特性以指导线路外绝缘配置,于2013—2014年采集了±800 k V楚穗特高压直流线路复合绝缘子表面污秽,分析其污秽等值盐密等级分布,研究线路整体积污程度,以及直流极性、沿串部位分布等造成的积污差异... 详细信息

为研究特高压直流线路复合绝缘子积污特性以指导线路外绝缘配置,于2013—2014年采集了±800 k V楚穗特高压直流线路复合绝缘子表面污秽,分析其污秽等值盐密等级分布,研究线路整体积污程度,以及直流极性、沿串部位分布等造成的积污差异。数据表明：832个污秽样本中,等值盐密最大值为0.192 9 mg/cm2,最小值为0.000 7 mg/cm^2,76%样本等值盐密〈0.025 mg/cm^2;相同积污条件下,直流极性不影响复合绝缘子整体积污程度;大部分复合绝缘子表面污秽呈两端重、中间轻的分布规律;大小伞裙交叉布置时,小伞裙等值盐密明显大于大伞裙;54.8%的伞裙上表面污秽盐密值大于或等于下表面,与玻璃或陶瓷绝缘子规律不同。±800 k V楚穗特高压直流线路整体污秽较轻,现有的复合绝缘子配置合理。

关键词：特高压直流线路外绝缘复合绝缘子积污等值盐密

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重污少雨环境下长棒形瓷绝缘子积污特性

高电压技术 2018年第12期44卷 3951-3957页

作者：杨帅郑秋玮崔艳东张佰庆高嵩周文俊湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068 武汉大学电气工程学院武汉430072 江苏省电力公司检修分公司南京211102 江苏省电力公司电力科学研究院南京211103

长棒形瓷绝缘子在重污秽、少降雨环境下积污严重,存在污闪隐患。为此选取长棒形瓷绝缘子用量较大、年平均降雨较少的徐州市,在岱姚5667线d级污区悬挂长棒形瓷绝缘子和盘型瓷绝缘子,对比少雨积污期内的自然积污差异;采用人工积污试验和... 详细信息

长棒形瓷绝缘子在重污秽、少降雨环境下积污严重,存在污闪隐患。为此选取长棒形瓷绝缘子用量较大、年平均降雨较少的徐州市,在岱姚5667线d级污区悬挂长棒形瓷绝缘子和盘型瓷绝缘子,对比少雨积污期内的自然积污差异;采用人工积污试验和积污仿真模型,研究长棒形瓷绝缘子的积污特性。结果表明:2016年2—4月的自然少雨环境中,长棒形瓷绝缘子各月平均积污量都大于盘型瓷绝缘子,两者的等值盐密比约为3.4:1;风洞模拟的积污环境下,长棒形瓷绝缘子LP75、LP85的等值盐密、灰密均大于盘型瓷绝缘,芯棒直径较小的长棒形瓷绝缘子积污更多;仿真结果表明,受开放伞型结构的影响,污秽颗粒在气流作用下更易与长棒形瓷绝缘子表面发生碰撞。在重污少雨环境下,长棒形瓷绝缘子自洁性难以体现,应及时清扫。

关键词：长棒形瓷绝缘子积污风洞试验流体力学 COMSOL

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核电站蒸汽发生器的积污问题

腐蚀科学与防护技术 2018年第4期30卷 435-440页

作者：梅金娜韩姚磊储平平薛飞彭群家苏州热工研究院有限公司苏州215004

核电站的蒸汽发生器(SG)在运行期间,管板表面、传热管表面、支撑板表面以及传热管和支撑板的间隙处均发现积污问题。SG中的积污不仅会加剧SG腐蚀损伤,而且会引起SG蒸汽出口压力降低等问题,影响核电站的安全经济高效运行。本文基于文献... 详细信息

核电站的蒸汽发生器(SG)在运行期间,管板表面、传热管表面、支撑板表面以及传热管和支撑板的间隙处均发现积污问题。SG中的积污不仅会加剧SG腐蚀损伤,而且会引起SG蒸汽出口压力降低等问题,影响核电站的安全经济高效运行。本文基于文献阐述了SG中积污(管垢和泥渣)的形成机制、影响因素和危害,并概述了积污的检测、清洗和控制方法。

关键词：蒸汽发生器积污管垢泥渣形成机制