山区超高压输电线路玻璃绝缘子串防覆冰闪络措施研究

秦岭山区由于其特殊的地理环境和气象条件屡屡出现山区内线路绝缘子覆冰闪络故障。由于绝缘子串覆冰后冰凌桥接伞裙,造成绝缘子串电压分布的畸变,致使绝缘子串闪络电压降低并引发冰闪。在绝缘子串中安装大盘径绝缘子可以阻断冰凌桥接通道,在一定程度上提高绝缘子串覆冰闪络电压,如安装数量和方式合理,可以保证绝缘子串的正常运行。     

不同串间距下双串并联绝缘子冰闪特性及其比较

为研究直流电压下大吨位绝缘子双串并联覆冰闪络特性,针对CA 785EX绝缘子进行不同串间距下的电场仿真分析,并开展不同污秽度下单I串和双串并联人工覆冰闪络试验。通过分析高速摄影仪拍摄的电弧发展过程,揭示覆冰条件下串间距对双串并联绝缘子冰闪过程、冰闪电压及泄漏电流的影响。结果表明,双串并联时电场会发生不同程度畸变,冰闪过程中电弧发展和泄漏电流呈一定规律性;不同污秽条件下,串间距的影响程度不同;当串间距≥600 mm时,串间距对双串并联绝缘子冰闪电压的影响不显著。研究成果为绝缘子选型配置提供了理论支撑。     

覆冰对输电塔风振系数的影响研究

针对传统方法计算覆冰情况下输电塔的风振系数不能精确模拟的实际情况,基于输电塔的不同覆冰形式建立了不同输电塔模型,采用ANSYS有限元软件分析输电塔结构的动力特性,计算了不同覆冰情况下结构自振周期及其振型的精确解,以此研究覆冰对输电塔的风压调整系数的影响程度.结果表明,当输电塔身覆冰厚度不断增大时输电塔自振频率减小明显,频率值相差最小幅度接近10%,风振系数由无覆冰时的1.63增至覆冰60 mm时的1.74.     

再热器喷水对煤耗的影响

从发电机组热力系统的热量平衡和流量平衡出发,探讨了再热器喷水量与发电机组煤耗之间的定量关系,从而为电厂的经济运行提供参考.根据计算可得,对600 MW机组,当喷水量为10 t/h时,煤耗约增加0.34 g/(kW·h);当喷水量为50 t/h时,煤耗约增加1.71 g/(kW·h);当喷水量为60 t/h时,煤耗约增加2.05 g/(kW·h).     

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...     

垂直轴风机叶片覆冰数值模拟及其气动性能研究

研究升力型垂直轴风机叶片的覆冰特性,为风机的防冰、除冰系统研发提供帮助。文章对垂直轴风机叶片的雾凇覆冰物理过程进行了分析,建立了风机叶片覆冰的数值计算模型。通过SST k-ω湍流模型求解旋转叶片周围的空气流场,利用拉格朗日法获得过冷却水滴的运动轨迹及碰撞情况,结合覆冰时间推进法得到叶片表面的覆冰形貌,并通过流场计算分析覆冰对风机气动性能的影响。利用该计算模型研究了不同叶片翼型、叶片数量以及叶尖速比λ对垂直轴风机叶片覆冰的影响。结果表明:当风机的λ增大时,风机叶片表面的覆冰更多的向叶片前缘尖端区域集中,叶片后缘的覆冰量减少;在同一覆冰条件下,不同叶片翼型、叶片数量和λ对垂直轴风机的整体覆冰量、单个叶片的覆冰量以及叶片表面的最大覆冰厚度均产生重要影响;不同叶片翼型、叶片数量和λ的风机的静态扭矩特性受覆冰影响差异大。     

输电线路脱冰动力响应数值仿真

针对输电线路的脱冰跳跃现象,采用有限元数值仿真方法研究输电线路脱冰动力响应,根据导线实际截面推导得出导线单元6自由度刚度矩阵,构建了包括输电塔、导地线、绝缘子、间隔棒等在内的精细有限元模型,分析了档数、脱冰率、档距、覆冰厚度、导线型号、风速、绝缘子串串型和材料及高差这9个参数对输电线路脱冰的影响,并通过大量数据拟合出可考虑多参数影响的导线脱冰跳跃高度简化公式。另外,考虑脱冰作用和横向风荷载的时间相关性,研究了多相导线间在脱冰和横向风共同作用下复杂的相互运动。     

SBR循环周期对好氧颗粒污泥结构及稳定性的影响

研究不同SBR循环周期对好氧颗粒污泥物理结构及稳定运行的影响。SBR采用不同反应时间（3、4、6、12h/周期）运行,通过对MLSS、SVI、干密度、粒径、COD等指标的检测,研究颗粒污泥在不同运行周期下的结构变化及稳定性。以4h/周期运行的颗粒污泥粒径最大,大于0.8mm的占78.03%,污泥干密度最小117.58g/L;以3h/周期运行的颗粒污泥密度最大156.12g/L,粒径最小,大于0.8mm的占15.70%;以6h/周期运行的颗粒污泥有机物降解速率最高;以12h/周期运行10d左右颗粒污泥解体60%。     

建筑围护结构中相变材料的功效分析

对相变材料在建筑围护结构中稳定热源和非稳定热源(正弦波形热源)条件下的热效进行了理论推导,并对武汉地区实际应用的功效进行分析.根据热平衡条件"稳定传热过程通过各层的热流为定值(即q=qr)",对相变材料的相变温度Tc选择进行指导;当相变材料存在时,推导了两种热源条件下的室内温度降低值△T、保温材料节约量△δ以及相变材料对室内温度的滞后时间△t;用正二十二碳石蜡作为相变材料的算例结果表明:在相同条件下与不加相变材料相比,室外温度升高10℃时,加入相变材料可削减室内峰值温度约4℃;当室外温度按正弦波形式变化时,可使室内峰值温度滞后2.65 h.     

地热能道路融雪化冰过程实验研究

建立了一套小型地热能道路融雪实验系统,进行了不同工况下的融化实验.结果表明,路面融化面积比曲线可以分为3个阶段:静止期、启动期和加速期.临界融化面积比与冰雪物理特性有关.当流体加热温度和环境条件相同时,平均融化速率大小顺序为:碎冰>实冰>人工雪>自然雪.当冰雪面积和厚度相同时,融化时间快慢顺序为:自然雪>人工雪>碎冰>实冰.与提高流体加热温度相比,合理设置待融时间可以更有效地缩短融化时间.采用35～40℃的地热尾水来实现道路融雪化冰是完全可行的,且有利于能量梯级利用.     

输电线路冰灾事故原因及按新国标 提高设计标准的措施

为提高电网应对冰害的能力,科学指导未来输电线路的设计和建设,以2008年全国输电线路的冰害情况为背景,分析了覆冰倒塔的特点,指出覆冰过荷载、纵向张力差、绝缘子串覆冰闪络和导线舞动为覆冰倒塔的主要原因,并在新国标的基础上,提出防止冰灾事故的4项措施:缩小耐张段长度、抗冰加固措施、防舞动措施以及其他措施。     

甘河加格达奇断面冰凌挟沙试验与分析

以数据资料完备的甘河加格达奇段为研究对象进行试验测定冰体含沙率、冰体密度等,监测冰厚变化过程,并结合大兴安岭水文局已有的实测数据与基本资料,估算了2011~2012年甘河加格达奇水文站断面上游河段最大冰厚时的结冰总量与冰凌挟沙量,并对试验方法进行了初步探讨。     

青海华电大通发电有限公司冬季冷却塔结冰原因分析及对策

对青海华电大通发电有限公司在高原严寒气候下冷却塔结冰原因进行了分析,从安全、节能角度考虑,根据冬季运行情况,参照其他同类企业实践提出防止水塔结冰的各种有效措施。     

Freezing on subcooled surfaces,phenomena, modeling and applications

At the onset of ice nucleation from aqueous solutions on a subcooled solid surface, experiments show that the heat flux across the cooling surface has a steep increase. If scraping action is applied to prevent ice fouling on the cooling surface, high-level heat transfer will continue. In this paper, the following subjects are studied: (1) the time required for ice to cover the unscraped cooling surface; (2) the thermal response of the supercooled solution at the onset of phase change; (3) the heat transfer coefficient on the scraped surface with/without phase change, and (4) the growth kinetics of ice film spreading along the cooling surface. The outcome is applied to improve the design and operation of the scraped surface heat exchange, which is used to produce ice slurry in freeze concentration, desalination or cold storage.     

Wind turbine performance under icing conditions

The wind energy market is in full growth in Quebec but technical difficulties due to cold climate conditions have occurred for most of the existing projects. Thus, icing simulations were carried out on a 0.2 m NACA 63 415 blade profile in the refrigerated wind tunnel of the Anti‐icing Materials International Laboratory (AMIL). The shapes and masses of the ice deposits were measured, as well as the lift and drag forces of the iced profiles. Scaling was carried out based on the 1.8 MW–Vestas V80 wind turbine technical data, for three different radial positions and two in‐fog icing conditions measured at the Murdochville wind farm in the Gaspé Peninsula. For both icing events, the mass of ice accumulated on the blade profile increased with an increase in the radial position. In wet regime testing (first icing event), glaze formed mostly near the leading edge and on the pressure side. It also accumulated by run‐off on the trailing edge of the outer half of the blade. In dry‐regime testing (second icing event), rime mostly accreted on the leading edge and formed horns. For both icing events, when glaze or rime accreted on the blade profile, lift decreased and drag increased. A load calculation using the blade element theory shows that drag force on the entire blade becomes too large compared to lift, leading to a negative torque and the stop of the wind turbine. Torque reduction is more significant on the outer third of the blade. Setting up a de‐icing system only on the outer part of the blade would enable significant decrease of heating energy costs. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于不变性广义霍夫变换的绝缘子串风偏角检测

以风偏跳闸为背景,实时监测绝缘子串风偏角为目的,提出了一种基于不变性广义霍夫变换(IGHT)的绝缘子串边缘特征匹配算法,实时检测绝缘子串的风偏角。对从输电线路杆塔采集到的彩色图像进行中值自适应滤波处理,滤除噪声;对图像进行灰度化处理后,对连续的三帧图像进行帧间差分并二值化处理提取绝缘子串的边缘特征;再通过不变性广义霍夫变换根据保存在数据库中的绝缘子串边缘特征模板匹配绝缘子串局部特征,确定绝缘子串两端端点的坐标,进而计算出绝缘子串的风偏角。结果表明,该算法能有效计算风偏角,且具有平移、尺度、旋转不变性,同时也具有较好的匹配精度和很好的稳定性。     

冷水相变能热泵系统的性能系数与经济性分析

冷水相变能热泵系统是一种清洁能源供热供冷系统,性能系数和经济性是冷水相变能热泵系统的主要问题。根据冷水相变能热泵系统的运行原理,采用控制变量法实验分析了冰层厚度、冷水流量以及蒸发冷凝温度对系统能效比的影响,提出了一种冷水相变能热泵系统的运行调控方案并计算其经济性。研究表明：结冰厚度为8 mm时,系统有效能效比最大;系统制热量为744 kW时,相变机结冰期冷水流量应控制在70 t/h,排冰期冷水流量应控制在80 t/h;根据不同时间段的冷热负荷进行系统运行调控,与传统运行方式相比,冬季运行成本降低了4.72%,夏季运行成本降低了29.96%,系统能效比提高了5.6%;系统投资回报率为15.27%,投资回收期为7.67年,具有良好的经济性与节能性。     

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。