强风环境110kV下XSP-160型瓷三伞绝缘子积污特性数值模拟

研究110 kV强风环境下绝缘子积污特性,有利于减少污闪事故发生,保证我国西北电网及电气设备的安全运行。以XSP-160型瓷三伞绝缘子为研究对象,利用COMSOL软件对本校风洞条件下该绝缘子积污特性进行数值模拟,将模拟结果与其风洞试验结果进行对比表明:两者在数量级及变化规律上一致,验证了该模拟方法的可行性。研究了110 kV强风环境下该绝缘子的积污特性,分析了风速、粒径、电压类型对其积污量的影响。结果表明:在直、交流电压作用时,该绝缘子表面整体积污量趋势均随风速的增加而降低;同一风速及相同电压作用时,其表面整体积污量及其增长率均随着粒径的增加而增加;与交流电压作用比较,直流电压作用下,同一(风速、粒径)条件下其表面整体积污量大,且积污直交比随风速增大而逐渐减小;20μm粒径时,不同风速及电压类型作用下,积污沿伞裙均呈"U"型分布,且交流电压下此分布更为明显。     

直流复合绝缘子积污特性的数值模拟研究北大核心

为研究直流电压下复合绝缘子积污特性,以复合FXBW-110/120-2绝缘子为研究对象,利用COMSOL数值模拟软件中的湍流模块、静电模块以及流体流动粒子追踪模块,对垂直悬挂、直流电压作用下的绝缘子表面积污特性进行了数值模拟研究,并与相关文献的试验结果进行了对比,分析了风速和污秽粒径对其表面积污特性的影响。结果表明:数值模拟结果与试验结果在数量级上吻合得较好。与不加电情况比较,施加90 k V直流电压时,靠近高压端的2号伞裙、绝缘子中段的5、6号伞裙以及靠近低压端的11号伞裙的积污量增量较大,呈"W"型分布。复合绝缘子表面积污量随风速的增大而增多,随粒径的增大呈现先减小后增多的趋势。     

直流复合绝缘子积污特性的数值模拟研究

为研究直流电压下复合绝缘子积污特性,以复合FXBW-110/120-2绝缘子为研究对象,利用COMSOL数值模拟软件中的湍流模块、静电模块以及流体流动粒子追踪模块,对垂直悬挂、直流电压作用下的绝缘子表面积污特性进行了数值模拟研究,并与相关文献的试验结果进行了对比,分析了风速和污秽粒径对其表面积污特性的影响。结果表明:数值模拟结果与试验结果在数量级上吻合得较好。与不加电情况比较,施加90 k V直流电压时,靠近高压端的2号伞裙、绝缘子中段的5、6号伞裙以及靠近低压端的11号伞裙的积污量增量较大,呈"W"型分布。复合绝缘子表面积污量随风速的增大而增多,随粒径的增大呈现先减小后增多的趋势。     

超大伞裙腕臂复合绝缘子积污分布的风洞模拟

为了提高盐湖重污区接触网腕臂复合绝缘子的防污效果,降低污闪事故率,在清洁复合绝缘子的电场转折点处加装超大伞裙,以提高绝缘子防污能力和增大绝缘子的爬电距离,从源头改善绝缘子的外绝缘性能. 以工频电磁场理论和气固两相流理论为基础,采用COMSOL Multiphysics电场、流场及粒子追踪场等建立多场单相耦合的绝缘子风洞积污有限元模型. 将碰撞系数和分布系数作为绝缘子积污量的表征参数,利用数值模拟分析布置方式和环境因素对积污特性的影响. 结果表明, 在平、斜安装下,碰撞系数随风速的增大而增大,随粒径的增大呈现先增大后减小的趋势;当风向为0°时,碰撞系数最小;当风速越大或粒径越大或风向为[0°, ±30°]时,布置方式对碰撞系数的影响越明显;当风速为30 m/s、粒径为15 μm时,伞裙表面的分布系数与风向的关系符合“γ”型分布. 通过加装超大伞裙,两超大伞裙间的碰撞系数及与超大伞裙相邻的单个伞裙表面的碰撞质量大大减小.     

自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究

绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,研究分析了玻璃、瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布,所选择的这三种绝缘子均是在输电线路上运行多年的悬垂绝缘子,实验测量了绝缘子不同伞及同一片伞的不同表面的盐密、灰密数据,并将实验结果以表、图的形式进行了处理分析,得到三种类型绝缘子的污秽分布特性。研究表明复合绝缘子积污程度最严重,玻璃绝缘子的积污程度最小,复合绝缘子的最大盐密是玻璃的10倍,瓷的2~3倍,最大灰密是玻璃的6倍,瓷的1~2倍,且三种绝缘子的上表面灰盐比均大于下表面。最后以玻璃绝缘子为研究对象运用ANSYS仿真对其不同盐密分布下的电场、电流密度进行了仿真分析。     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

复合绝缘子水珠模型的起晕和闪络电压影响因素及机理分析

复合绝缘子表面附着的水珠因畸变其电场而引发电晕放电并加速其老化.根据现场绝缘子的水珠分布情况和电场特性,建立了伞裙和芯棒试验和有限元仿真模型,并利用日盲紫外成像仪试验研究了水珠性质对模型起晕和闪络电压的影响;采用强电解质水溶液理论分析了不同NaCl添加量水珠的相对介电常数变化,并在静电场和电流场下研究了模型的电场特性、...     

橡胶颗粒及EICP技术改良黄土动力特性试验

为探究橡胶颗粒及脲酶诱导碳酸钙沉淀（EICP）技术对黄土动力特性的改良效果,以西安地区黄土为研究对象,分析了仅掺橡胶颗粒和橡胶颗粒联合EICP技术两种改良方式下不同橡胶掺量、橡胶粒径及围压对改良土动强度、动剪切模量及阻尼比的影响,并对其加固机理做出阐述。结果表明：相比于素土,适当掺量的橡胶颗粒能有效改善土体孔隙结构,提高土体骨架,但不同粒径橡胶颗粒在土体中的分布形式及作用形式均不相同,因此两种改良方式下,试样动强度随橡胶掺量的增加先增大后减小,随橡胶粒径的增大先减小后增大,随围压的增大而增大;动强度峰值所对应的橡胶掺量为7%。考虑到不同掺量及不同粒径的橡胶颗粒均对EICP技术起抑制作用,导致生成碳酸钙晶体的沉淀量及碳酸钙晶体在土体中的分布形式存在差异,因此动强度增长率随橡胶掺量的增加而减小,随橡胶粒径的增大先增大后减小,且当橡胶粒径为(1, 2] mm时,试样动强度增长率峰值为29.51%。橡胶颗粒及EICP技术均对黄土动力特性有较大影响,试样动剪切模量随橡胶掺量的增加而减小,随橡胶粒径的增加先减小后增大,随围压的增加而增大;动剪切模量比的变化规律可用修正的Hardin–Drnevic...     

冲击电压下特高压支柱绝缘子表面电场研究

特高压输变电工程对支柱绝缘子提出了更高的技术要求,运行中支柱绝缘子会因雷击发生污闪,而支柱绝缘子的电场、电位分布和闪络现象存在一定关系。为研究特高压支柱绝缘子表面电场分布特性,建立了1100kV支柱绝缘子的有限元计算模型。理论分析与仿真结果表明,雷电冲击电压作用下支柱绝缘子表面电场分布随时间变化的曲线在波形上与激励源雷电波的波形相似,第一对和最后一对大小伞的电场强度较大,中间大小伞的电场强度较小,最大场强点位于金属电极下端的绝缘护套表面。     

间插大伞片对绝缘子局部电场分布的影响

为了探求大伞片的插入对绝缘子覆冰闪络电压的影响,以110 k V复合绝缘子为计算模型,以实际运行时的绝缘子覆冰形态为研究对象,通过对二维电场Laplace方程进行求解,分析了在不同覆冰情况下,间插大伞片数量和结构对端部电场强度的影响,得到间插不同大伞片电场的最优解.计算结果表明:无覆冰条件下,大伞片的插入对绝缘子电位分布几乎没有影响;覆冰条件下,绝缘子中均匀插入三片或四片大伞片,可提高冰闪电压,提高绝缘子串的绝缘性能.