导线临界防冰电流及其影响因素分析

导线覆冰是影响输电线路安全运行的主要问题之一,基于焦耳热效应的临界电流防冰方法可行且有效。为此,基于焦耳热效应和导线在临界覆冰状态下的传热过程,并考虑了集肤效应、导线几何外形及其表面水膜对传热过程的影响,建立了临界防冰电流模型,其计算结果与人工气候室试验结果符合。另外,还研究了在覆冰环境下,导线直径及几何外形、环境温度、风速、液态水含量（LWC）、中值体积直径（MVD）对输电线路临界防冰电流的影响。仿真结果表明,临界防冰电流随温度的降低或风速的增加而迅速增大,随LWC的增大或MVD在0～100μm区间增大而缓慢增大,而当MVD〉100μm时,临界防冰电流无明显变化。     

掌握导线覆冰临界电流做好预防措施

提出导线覆冰临界电流的概念，并据此提出增大输电线路无功电流的方法，使导线不结冰，从而达到消除线路冰害事故的目的。     

防止导线覆冰临界电流的传热研究

对导线覆过程进行传热分析,建立了导线覆冰过程的热平衡方程,导出适合任何条件的导线表面温度表达式,提出防止导线覆冰临界电流的计算公式,表明临界电流的大小与风流,含湿量,气温,过冷却水滴直径及导线本身特性有关,为通过科学调度负荷实现预防导线覆冰提供了理论依据。     

导线防覆冰居里丝绕线机设计

本文分析了输电导线防覆冰居里丝绕线机的工作原理，并以人力绕线机为重点，对人力或和无人遥控式两种绕线机的总体布置和设计要点进行了讨论。     

输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型

为了揭示输电线路导线覆冰形成的原因和覆冰机理,通过对已有文献系统分析,指出导线覆冰是热力学、流体力学和电流电场耦合作用的结果.在国内外已有的覆冰模型基础上,针对雨凇覆冰过程,通过引入碰撞系数、冻结系数和收集系数给出了导线均匀覆冰和非均匀覆冰的覆冰质量和覆冰厚度预测模型,研究了在不同过冷却水滴中值体积直径、风速以及导线直...     

防冰临界电流的研究与仿真

为输电线路防冰技术及实验室模拟导线覆冰和防冰研究提供理论参考,对导线表面覆冰过程中的热平衡过程进行了研究,并提出和分析了目前影响临界电流不足的因素.通过仿真实验,得出了覆冰条件下,环境温度、风速和空气含湿量与临界电流之间的关系.结果表明,当风速达到一定值时,液滴收集系数,撞击动能及空气动力热能的综合影响使临界电流仿真计算值小于文献值.     

防冰临界电流的研究与仿真

为输电线路防冰技术及实验室模拟导线覆冰和防冰研究提供理论参考,对导线表面覆冰过程中的热平衡过程进行了研究,并提出和分析了目前影响临界电流不足的因素。通过仿真实验,得出了覆冰条件下,环境温度、风速和空气含湿量与临界电流之间的关系。结果表明,当风速达到一定值时,液滴收集系数、撞击动能及空气动力热能的综合影响使临界电流仿真计算值小于文献值。     

耐热导线在防冰方面的应用研究

基于临界电流法的思想,在同一典型气象条件下,对3种耐热导线(碳纤维,殷钢,铝基陶瓷纤维)在防冰方面的应用进行了对比分析,结果表明铝基陶瓷纤维芯铝绞线(ACCR)有明显的应用优势.     

交流输电导线覆冰增长及临界防冰电流的试验研究

输电线路导线覆冰荷载和导线覆冰后舞动产生的荷载均可能引起倒塔或导线断线事故,从而严重威胁电力系统的安全运行。为此在大型多功能人工气候室开展不同型号导线在不同气象条件下覆冰增长和临界防冰电流试验研究,得到不同条件下导线覆冰增长随时间变化的关系曲线,分析影响其覆冰增长和临界防冰电流的因素。研究结果表明运行电流可延缓导线的覆冰增长;同等覆冰条件下,直径小的导线覆冰增长较快;环境温度和风速对导线覆冰增长均有明显影响,且环境温度将决定导线表面的覆冰类型;导线运行电流达到一定值可使其不覆冰且临界防冰电流值与气象参数有关。研究结果可为进一步揭示导线覆冰机理提供参考。     

覆冰交流输电线路保线电流及其影响因素分析

建立了导线覆冰过程的热平衡方程,同时考虑绞线几何外形及集肤效应对传热过程的影响,提出了基于焦耳热效应的输电线路导线保线电流计算公式,并采用Runge-Kutta算法对水滴运动轨迹进行模拟,得到碰撞系数这一关键参量值。仿真结果表明,保线电流是导线外径、导线电阻、表面几何外形等导线自身参数以及环境温度、风速、水滴中值体积直径、空气中液态水含量等大气参数的函数;得到了不同绞线在典型覆冰类型下的保线电流,与人工气候室的试验结果相吻合。将该模型的预测结果与其他模型进行了比较,进一步证明该模型的准确性。     

基于数值模拟的导线覆冰类型临界条件分析

准确判断覆冰类型是覆冰量增长准确预测的基础。基于Fluent离散相模型计算了圆柱形导线外部气流流场分布和水滴运动轨迹,得出了不同环境下的水滴碰撞系数,根据覆冰雨、雾凇增长的定义,结合导线覆冰热平衡模型,提出了一种基于数值模拟推断出雨、雾凇类型对应的外界条件的方法。通过导线覆冰数值仿真与分析,得出了导线覆冰类型与碰撞特性和冻结特性的关系,分析了影响覆冰类型的环境参数,根据碰撞特性和冻结特性曲线以及环境参数可以初步判断覆冰形成类型。     

输电线路覆冰时导线表面形状对碰撞系数的影响

输电线路覆冰是过冷却水滴与导线碰撞并被捕获的物理过程。在计算其碰撞系数时,通常采用外表面为圆形的简化模型代替实际绞合导线模型,这在一定程度上降低了计算的精确性。以流体力学理论为基础,运用Fluent软件模拟了过冷却水滴与简化模型和实际模型发生碰撞的过程,通过对比分析了导线表面形状对空气速度、水滴速度和轨迹以及碰撞系数的影响。结果表明,相同条件下,与简化模型相比,实际模型导线周围的空气速度更小,水滴速度也更小,绕流现象更加明显,轨迹也更向外部扩张,实际模型的碰撞系数更小。因此,为保证覆冰模型的精确性,应该使用绞合导线的实际模型进行计算。     

导线结冰热传导分析及防结冰电流

本文研究导线结冰热传导过程,并在分析和计算各项热流的基础上描述导线结冰的热力学过程和推导热平衡公式。     

基于碰撞特性的导线雾凇覆冰厚度预测模型研究

为了给输电线路抗冰设计中冰雪厚度的估算及覆冰机理的研究提供理论依据,笔者从流体力学和热力学角度出发,建立全面的表征导线捕获过冷却水滴及冰面热传递过程的雾凇覆冰厚度预测模型。仿真结果表明,水滴与导线碰撞时的碰撞系数以及覆冰密度是影响预模型测结果精确性的关键参数,随覆冰时间增加雾凇覆冰厚度增长率逐渐减小,碰撞系数逐渐减小,水滴碰撞导线速度和冰面温度也随之减小,导致雾凇冰密度也逐渐减小。仿真和实验结果均表明,随圆柱体初始直径的增加,冰厚呈幂函数降低,模型预测结果与试验及现场观测结论一致。     

覆冰绝缘子泄漏电流信号双谱分析

覆冰引起的绝缘子闪络事故对电力系统的安全稳定运行造成了严重威胁。本文依托国网公司特高压交流试验基地环境气候实验室进行了绝缘子冰闪实验,用双谱分析的方法,对覆冰支柱绝缘子的泄漏电流信号进行了研究,提取了泄漏电流不同阶段的参数化双谱图。研究表明支柱绝缘子的最大谱峰值呈现明显递增的趋势,二次相位耦合的范围变小,分布变得更加集中。双谱分析理论可以为冰闪区段预警提供新的理论指导,有利于更清晰地建立冰闪预警系统。     

应用圆柱体模型的绝缘子带电覆冰临界状态分析

带电运行绝缘子串严重覆冰后,其表面的电场分布及覆冰动态平衡过程主要与覆冰水电导率和空气间隙的长度有关,受绝缘子材料和型式的影响不大。建立了绝缘子覆冰的圆柱体模型,通过分析影响覆冰增长的因素,建立了以空气间隙长度、覆冰水电导率和融冰效率3个参数为变量的带电覆冰过程的动态平衡方程;同时在人工气候室里进行了试验研究。理论推导和试验结果均表明：绝缘子带电覆冰过程主要受两方面因素的影响,是一个可逆的过程,存在动态平衡状态;并得出了不同环境下的动态临界条件;带电覆冰过程中各类放电活动产生的焦耳热大部分维持电弧的燃烧和损耗,只有15%～35%用于覆冰的融化,且用于覆冰融化的部分随空气间隙长度的增加而减少。     

绝缘子覆冰闪络的主要影响因素分析

根据覆冰闪络发展过程中泄漏电流的变化情况,阐述了绝缘子覆冰闪络的形成过程,并根据绝缘子覆冰闪络机理,从覆冰类型、覆冰量、污秽度、覆冰水电导率以及绝缘子串类型、海拔高度等主要影响因素对绝缘子覆冰闪络电压进行分析,认为雨凇、混合凇和硬雾凇是造成绝缘子覆冰闪络的主要原因.实验结果表明,覆冰水电导率对绝缘子冰闪电压的影响很大,...