牵引变压器油流带电现象的分析

油流带电引起的变压器故障越来越受到变压器厂家和电力部门的广泛关注,为了预防油流带电所产生的后果,介绍了油流带电的机理,分析了影响油流带电的主要因素,通过对牵引变压器的油流带电进行研究,采取了一系列有效措施抑制油流带电。研究发现,通过降低油速、在绝缘油中添加电导率可起到良好的抑制作用。此外,改变牵引变压器的设计也可以起到很好的效果,这对于变压器油流带电现象的分析及实际抑制措施研究有工程参考价值。     

水滴降落对列车车顶电场的影响及应对策略

雾、雨环境中高速列车车顶容易发生击穿烧蚀从而引发事故。针对该问题研究了车顶高压端水滴降落对车顶电场分布的影响,提出了高速列车车顶绝缘优化策略。通过对影响车顶电场的有效水滴分析,建立了车顶分层电场模型,讨论了有效水滴及其周围电场分布状况;利用有限元分析方法建立了仿真模型并讨论了列车速度、水滴速度、车顶设计状况对电场的影响。结果表明:接触网上水滴分布一定时,列车速度升高过程中由有效水滴造成的车顶电场畸变存在最大值,当列车速度为10~15 m/s时,车顶电场畸变程度最大;同时电场畸变程度随接触网上水滴分布密度增大而增大;车顶不平时会升高低压侧电场强度,采用平整车顶会降低低压侧电场强度,但会使高压侧电场强度升高;而采用绝缘材料设计较平整的车顶会降低两侧电场强度,从而减少车顶击穿烧蚀,达到优化目的。     

电动车组车顶复合绝缘子内部间隙电场分析

车顶复合绝缘子芯棒和护套的界面存在气体或液体间隙时,间隙周围的电场会发生畸变。电动车组频繁的过电压会诱发局部放电,加剧内绝缘的蚀损老化。为了准确评估间隙存在对电场分布的影响,针对车顶绝缘子某次内绝缘击穿事故,基于ANSOFT MAXWELL建立了电动车组母线支持绝缘子的多参数三维有限元模型。分析了存在气体、液体间隙时绝缘子内部电场,同时研究了间隙的尺寸、位置对电场分布的影响。结果表明:绝缘子内部出现气体间隙时,电场强度最大可能提升至无气隙时的2.65倍,进而引发强烈的局部放电;液体间隙内部导电离子浓度较大,电导率达到10-5 S/m时,间隙外部承受的电场强度可能达到49.3 kV/cm;间隙越长或离高压端金具的距离越短,绝缘子内绝缘受到的破坏越重,距离小于5 mm时更为明显。     

直流电场下运动金属微粒的带电估算与碰撞分析

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部金属微粒运动与分布特性是制定控制技术的关键。针对金属微粒运动问题,开展试验与仿真研究。根据试验分析,得到了金属微粒碰撞恢复系数,通过反推的方法得到运动金属微粒的带电量;考虑金属微粒运动过程中的带电与碰撞的因素,建立了仿真模型并进行试验验证,结果表明二者有较好的一致性。根据分析得到了金属微粒尺寸、材质等因素对运动特性的影响关系:直流电压下同一材质的金属微粒碰撞频率随着微粒尺寸的增大而减小,微粒向高压电极与向地电极运动时间差随着尺寸的增加而增大;不同材质的金属微粒,自身密度及碰撞恢复系数是影响其在电极间的碰撞频率的重要因素。研究结论对气体绝缘金属封闭开关内部微粒抑制措施的研究具有一定的参考价值。     

间歇性列车风对支撑绝缘子污闪影响分析

针对电气铁路支撑绝缘子污闪情况,分析了在列车风环境下,高速机车间歇列车风环境对支撑绝缘子表面积污状况的影响。分析表明,在列车风环境下,绝缘子两端部积污明显,应以端部积污状态来确定清扫频率;在输电线路闪络模型的基础上,结合在间歇性列车风影响下支撑绝缘子闪络的特点,分析了风场环境及风速对污闪的影响,修正了闪络模型。     

高速气流环境中电气化铁路绝缘子表面积污分布特性

为实现电气化铁路的高速气流环境下绝缘子伞裙的优化及安装设计,分析了高速气流中污秽颗粒的运动及受力,根据聚团流化理论讨论了绝缘子表面污秽受力后粘附与分离状况,并建立高速风洞系统进行了试验分析。试验结果表明:绝缘子迎风面与背风面积污量随风速的升高逐渐增大并趋近于定值,该定值随着来流角度θ的增大先增大后减小;当θ30°时,绝缘子侧风面积污随着风速的增加有明显的减小趋势,当θ60°时,则呈明显的增长趋势;迎风面、背风面与侧风面相比,积污量有明显的差异。θ=0°及θ=90°时的仿真结果与试验结果相符合,可见用聚团流化模型分析绝缘子表面积污分布情况具有一定的参考价值。     

高速气流环境绝缘子污闪研究

在分析了自然环境直、交流闪络模型基础上,研究了电气化铁路间歇性高速风环境下绝缘子表面闪络的影响因素、高速气流环境、绝缘子表面气压分布不均、周围风速改变;在该环境下污秽、雾、雨将会短时间形成规律性分布,构成导电通道,产生电弧,发生闪络。在干燥状态高速风环境下绝缘子表面产生电荷,不均匀分布电荷引起表面电场畸变,诱发闪络。利用流体力学知识通过分析特定粘度流体一定风速下在绝缘子表面的分布状况,从而分析绝缘子污闪。同时,由于不同速度的列车风导致边界层变化、吹弧作用会对闪络造成不同程度的影响,根据不同速度与闪络电压的关系对闪络模型进行修正。