±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

玻璃绝缘子积污微观特性研究

绝缘子表面的污秽物是导致闪络的重要因素之一。采用SEM结合EDS元素分析技术对于广州典型区域玻璃绝缘绝缘子的污秽沉积性质展开了测试研究,研究结果表明:玻璃绝缘子表面积污微观结构具有层次结构,积污量呈径向减小趋势,并呈现不规律性分布;污秽主要由难溶物组成,不同区域的难溶物组成基本接近,且在径向方向没有大幅度变化;污秽中钙元素的相对含量沿径向升高,钠元素相对含量在径向方向减小。     

雾霾多发地区绝缘子自然积污成分及其来源分析

在河南省境内的特高压交、直流输电线路采集绝缘子表面的自然污秽物并测定了污秽物中可溶性物质的化学成分,分析了试验绝缘子表面自然积污可溶性物质金属阳离子的富集程度。研究发现,河南省地区特高压交、直流输电线路绝缘子自然积污的可溶性物质中均含有金属阳离子Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Zn~(2+),均含有阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、F~-;雾霾天气可能是造成绝缘子表面SO_4~(2-)和NO_3~-浓度较大的一个原因,但雾霾天气与绝缘子污秽物可溶性物质中金属阳离子的沉积没有直接关联;在试验所在地区,绝缘子自然积污可溶性物质中富集的金属阳离子主要来源于人为污染源,其中,Zn~(2+)和Ca~(2+)与取样杆塔周围工业污染源的排放物关系密切。     

基于大气环境质量的电网绝缘污秽等级划分

通过测试户外挂网绝缘子表面自然积污量及实时监测湖南省各地市近年大气环境污染物主要因子(SO2,NO2,PM10)排放状况,建立了基于大气环境质量的输电线路绝缘子等值盐密、灰密的线性理论模型,并依据该模型对湖南电网绝缘污秽等级进行划分。结果表明,大气环境质量与绝缘子等值盐密、灰密之间具有较好的相关性,可通过对区域大气环境的实时监测,来实现对电网污秽等级的划分和动态调整。     

±500kV直流输电线路自然积污规律分析研究

为研究高压直流输电线路积污特性,准确设计线路绝缘配置,通过对兴安±500 k V直流输电线路沿线具有代表性、典型性的运行绝缘子串开展人工污秽度取样与测量,对绝缘子自然积污特性及污秽化学成分的来源开展研究。结果表明:±500 k V直流输电线路绝缘子串积污情况受大气环境的影响,影响的大小随着离污染源距离的变化而变化;不同污染源生成的污染物不同,对绝缘子表面积污情况的影响也不同;各因素中,材质对积污的影响最大,其次是污染源,最后是直流极性的影响;而同一环境下,直流线路直流极类型对绝缘子污秽度基本没有影响。文章同时分析了±500 k V直流输电线路污秽物阴阳离子成分,研究成果可指导运行部门优化架空输电线路的外绝缘配置、制定运行维护策略。     

基于可见光图像的铁路接触网绝缘子污秽状况检测

为实现高速铁路接触网绝缘子污秽状况的在线检测,通过分析积污成分与污秽物分布情况,排除可见光图像中干扰因素的同时提取多个特征量描述绝缘子的污秽状况。通过实验样本测试验证该方法的判别精度,准确率可达到0. 908,该方法能够有效监测铁路接触网绝缘子的污秽状况。     

人工雾霾环境下绝缘子的积污特性

雾霾环境对输变电设备外绝缘性能以及电力系统安全运行的威胁日益加剧,然而目前的相关研究并不充分。为此,以XP-70型瓷绝缘子为对象,在人工雾霾环境下开展积污试验,测量了不同颗粒物浓度、不同颗粒物粒径、不同相对湿度以及不同雾水电导率下绝缘子表面的等值盐密和等值灰密。研究结果表明,不同颗粒物浓度下绝缘子表面积污状况存在差异,绝缘子表面积污量随着颗粒物浓度的增大而近似线性增大;颗粒物粒径大小对绝缘子积污影响显著,粒径越小,越利于颗粒在绝缘子表面的沉降;相对湿度越大,绝缘子表面积污也越严重;绝缘子表面等值盐密随着雾水电导率的增大而增大,而等值灰密则基本不变。雾霾多发地区将面临更为严峻的防污形势。     

珠三角干湿季大气污染特性

为更好地掌握珠三角地区大气污染特性,使用2013年国控城市站点空气污染物质量浓度与广东省酸雨监测网降水数据,分析了珠三角各市常规大气污染物质量浓度干湿季变化规律。结果表明:受气象条件影响,珠三角各市干季污染物质量浓度普遍高于湿季,但最大臭氧8h质量浓度干湿季节差异不大;SO2、PM10与PM2.5的质量浓度呈现中西部城市较高,惠州、深圳与珠海较低的分布格局;佛山、广州、东莞与中山的NO2质量浓度较高;深圳湿季最大臭氧8h质量浓度相对较低,而珠三角其他城市差异不大;PM2.5与PM10质量浓度比干季高于湿季,广州和中山干湿季PM2.5与PM10质量浓度比均高于0.7,表明这些城市二次污染相对较严重;佛山酸雨污染最严重,对应较高SO2、NO2和颗粒物质量浓度;硫氧化物与颗粒物有较强同源性,湿季SO2+NO2与颗粒物相关性降低;干湿季臭氧源汇存在较大差异。     

车顶绝缘子空气动力结构优化及其积污特性研究

为了提高高速列车运行安全稳定性，防止车顶绝缘子在雾霾天气下发生污闪，对污秽颗粒在绝缘子表面的沉积过程进行受力分析，根据受力分析结果对车顶绝缘子进行结构优化，提出两种空气动力结构绝缘子，并对优化结构进行流体力学仿真与风洞积污试验。结果表明：相比于传统结构绝缘子，空气动力结构绝缘子绕流速度大幅度提升，背风面流线有序不存在逆流现象，边界层分离点延后，旋涡运动大幅度减弱，气流分布状况得到了良好改善。空气动力型绝缘子的背风面积污量大幅减小，表面整体积污量小于传统结构绝缘子，积污更容易达到饱和，且污秽分布更加均匀。     

瓷双伞XWP2-160型绝缘子积污特性数值模拟

为研究瓷双伞型绝缘子表面的积污特性,以瓷双伞XWP2-160型绝缘子为研究对象,利用Fluent软件中的欧拉模型,对该绝缘子的积污特性进行了数值模拟研究,并预设了6个观测点,对其进行了重点分析。研究表明:随风速、颗粒粒径及污秽浓度的增大,绝缘子表面积污量均有所增加且有一定的饱和性;迎风面观测点的积污量随粒径的增大而增大,但背风面,部分观测点的积污量随粒径的增大其增长速率减缓,甚至出现负增长;粒径较小时,积污量随风速的变化较大,而粒径较大时,则反之。     

南京市大气降水对空气质量影响研究

本文对南京市2013年的降水监测数据和空气自动监测数据进行分析,初步得出南京市大气降水对空气质量的影响。非降雨日空气中的SO2、NO2、PM10和PM2.5平均浓度比降雨日的要高,降水对SO2的影响最大,其次是对PM2.5和PM10,对NO2的影响最小。降水较少时,降水对空气中的颗粒物净化作用不大,甚至可能导致颗粒物的吸湿增长,反而使颗粒物浓度升高。南京市PM2.5的主要水溶性离子和降水中的离子成分基本一致,降水对PM2.5中的水溶性离子也有一定的削减作用,其中对SO42-、NO3-、NH4+、Cl-和K+的削减效率尤为明显,其削减比例均在30%~50%之间。     

高速气流场下列车车顶绝缘子积污特性研究

为研究列车处于高速运行状态时车顶绝缘子的积污特性,建立了车顶绝缘子外部3维流场模型,研究了高速气流作用下车顶绝缘子周围的流场特性。结合数值模拟和现场实测,分析了车顶绝缘子表面的积污分布及其影响因素。结果表明:高速气流通过改变车顶绝缘子外围的气流分布进而影响污秽颗粒的碰撞特性,导致绝缘子两端部伞裙的积污比中间伞裙严重,伞裙上、下表面的污秽规律有较大差异。     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

基于遗传神经网络对运行线路绝缘子污秽度的预测

为了实现对输电线路上绝缘子污秽度的预测,提出一种基于遗传算法优化BP神经网络的绝缘子污秽度预测模型。鉴于BP算法在训练神经网络模型时其收敛速度慢、动态特性不够理想等不足,故本文提出利用遗传算法来提高预测的精度。本文不仅以风力、温度、降水量和相对湿度等气象因素作为输入量,同时也综合考虑空气质量指数(AQI)中PM2.5、PM10等环境因素指标作为输入量,以绝缘子盐密(ESDD)和灰密(NSDD)的预测值作为输出量,建立绝缘子污秽度的预测模型。结果表明:优化后的预测模型相较于BP神经网络模型预测更加准确。     

低风速条件下污秽颗粒在电力外绝缘近表面的动力模型研究

研究室外绝缘子表面的积污规律,预测一段时间内特定气象环境下绝缘子表面的积污量,对输电线路防污工作极为重要。基于流体力学和两相流的理论,研究了低风速条件下绝缘子近表面大气的流动情况,分析了污秽颗粒在近表面流体中的受力特征,建立了低风速条件下污秽颗粒在绝缘子近表面的动力模型。结果表明:低风速条件下空气在绝缘子近表面作层流运动,污秽颗粒在层流中所受的主要作用力包括:重力、浮力、气动阻力,以及因层流而产生的Saffman力,并给出了相关力的计算公式和污秽颗粒的拉格朗日方程。     

吴淞地区大气PM2.5水溶成分金属元素含量,通

了大气PM2.5水溶成分的细胞毒性。实验结果表明:PM2.5可溶成分中Zn元素含量最高,PM2.5在一定浓度范围内能导致细胞死亡,引起细胞的氧化损伤,影响DNA的复制,阻碍细胞增殖,但没有诱导细胞凋亡。PM2.5中可溶金属离子对细胞毒性表现为联合作用。Studies on elemental components and cytotoxicity of water-soluble cons     

颗粒荷电对XSP-160型瓷三伞绝缘子积污特性影响数值模拟

为研究颗粒荷电对绝缘子积污特性的影响,利用COMSOL多物理场模拟软件,对XSP-160型瓷三伞绝缘子在颗粒不同荷电方式下的风洞积污特性进行数值模拟,并与其风洞试验结果比较,探究了颗粒按"比例"荷电方式的模拟方法的合理性.进而研究了弱风(0.5～2 m/s)和微风(3 ～5 m/s)环境下110 kV电压作用下该绝缘子的积污特性,比较了不同粒径下颗粒所受各力的相对大小,分析了风速、粒径、污秽浓度对其自然积污特性的影响.研究结果表明:电场力对大粒径颗粒的沉积起主要作用;弱风时,直流电压作用下,积污量随粒径增大而增加,而交流电压作用下,积污量则先增后减;微风时,直、交流电压作用下,积污量均随粒径和污秽浓度的增大而增加.     

基于DEM-CFD耦合的绝缘子表面动态积污特性的研究

为研究绝缘子表面的动态积污特性,利用DEM-CFD耦合技术模拟污秽颗粒运动、接触粘附、聚团及风力清除的动态积污过程,将积污过程可视化的同时考虑范得华力、静电作用力及液桥力对粘附作用的影响,建立其动态积污模型,并提出表面积污率和积污严重度系数综合评价绝缘子表面积污状况,得到表面积污率和严重度系数随颗粒直径及时间变化的关系。结果表明:在和风状态下,一定时间内,绝缘子的表面积污率呈幂函数增加趋势;小于10μm的颗粒随风动性及粘附性较好,静电作用增大颗粒粘附,颗粒主要积聚在伞裙下表面漩涡区及伞柱上;大于60μm的颗粒重力沉降及碰撞反弹效果好,颗粒主要积聚在上表面;伞裙下表面和伞柱上风力清除效果不好,积污严重度系数较伞裙上表面大。     

某宿舍开关窗条件下室内外PM2.5浓度变化分析

由于雾霾的影响,PM2.5受到越来越多的关注。文章介绍了在不同天气以及开关窗条件下测试室内外PM2.5浓度随时间变化的情况。室外的PM2.5浓度受天气影响较大。雾霾天气情况下的PM2.5浓度明显高于下雨和晴朗天气下的PM2.5浓度。同时,在开窗和关窗条件下,室内外的PM2.5浓度随时间的变化具有较强的跟随性。室内外的PM2.5浓度最大值常出现在8:00~10:00时间段左右。为研究室内外PM2.5浓度提供一定参考。     

基于典型城市气象参数的建筑通风用新风所含污染物统计分析

选取我国5个气候分区的12个典型城市,用SPSS软件统计分析了2012—2017年PM2.5,PM10,SO_2,NO_2及温度和相对湿度的分布特征,以及各气象要素之间的关联性。结果表明:PM2.5,PM10,SO_2,NO_2日均浓度的变化趋势呈现冬高夏低,年内单峰型、年间双峰型正弦分布的规律,且温湿度变化趋势与空气污染物质量浓度相似;雾霾综合污染指数F存在地区差异性,季节性特征明显且冬季峰值最大;空气污染物的主成分为PM2.5和PM10(累计贡献率大于90%),PM2.5和PM10与温度和相对湿度的线性相关性明显(相关系数大于0.5),SO_2和NO_2与温度和相对湿度的线性相关性不明显(相关系数小于0.3);用考虑温湿度的优化后的雾霾综合污染指数分析空气污染因素时,方差数值小,数值离散程度小,分析结果更精确。