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试谈动态高压输电线路外绝缘动态积污机理与在线监测网

收藏本文 2024-02-13 点赞:7600 浏览:22969 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:据统计,20世纪80~90年代,污闪事故次数在电网事故总次数中占居第2位,仅次于雷害事故,而污闪事故通常是跨区域大面积事故,其危害远大于其它种类电网故障,造成的损失是雷害事故的10倍。随着复合绝缘子的广泛利用,电力外绝缘防污能力普遍提升,500kV以上的输电线路的污闪事故得到遏制,但是110kV~500kV的输电线路仍然大规模利用瓷和玻璃绝缘子,污闪事故仍时有发生。本论文浅析瓷和玻璃绝缘子常用防污措施效果不理想的理由,任何防污措施的实施案例或者实施周期都需要根据积污情况确定,而目前国内外的积污监测策略尚无法有效监测积污情况。由此,本论文探讨了动态积污机理,建立了动态积污模型。为了验证和修正上面陈述的模型,革新性地设计和建造了风洞实验平台,创造性地设计和建造了人工降雨冲刷实验平台,并实验验证和修正了动态积污模型。此后,探讨了基于表面电导率的污秽在线监测系统,用于修正动态积污预测结果。最后,以动态积污模型,以及基于表面电导率的污秽在线监测系统为基础,开发了悬式瓷和玻璃绝缘子动态积污预测软件系统。本论文主要探讨内容如下所示。1.以动态积污的历程,以及悬式瓷和玻璃绝缘子上下表面积污差别入手,对自然污秽的动态沉积机理进行了探讨。以微观角度浅析1~50μm的污秽颗粒,在空气中、在边界层、在绝缘表面碰撞吸附的受力情况和运动情况,进而探讨了污秽颗粒在绝缘表面吸附的判据。对自然污秽的动态冲刷机理进行了探讨,分别浅析污秽颗粒的风力冲刷作用和降雨冲刷作用。2.根据动态积污机理,将动态积污历程用动态积污系数和动态冲刷系数表示,建立了动态积污总体模型。而后,分别探讨了空气气流场简化模型、流体力学的污秽颗粒等效模型、空气污秽颗粒粒径分布模型等,进而建立了动态积污系数模型;最后,分别探讨了自然降雨特点参数、降雨冲刷作用影响因素等,进而建立了动态冲刷系数模型。3.为实验验证和修正上面陈述的模型,革新性地设计和建造了一种电力外绝缘风洞实验平台,实现了对相对湿度、污秽浓度、风场湍流度的制约,并实验验证和修正了动态积污系数模型;创造性地设计和建造了一种电力外绝缘人工降雨实验平台,实现了对降雨强度、降雨冲刷角度、降雨时间、降雨均匀度的制约,并实验验证和修正了动态冲刷系数模型。4.为实现动态积污监测与预测,开发了基于表面电导率的污秽在线监测系统,用于定期修正动态积污预测结果;开发了悬式瓷和玻璃绝缘子动态积污预测软件系统,用于实现动态积污预测。本论文探讨工作得到了国家重点基础探讨进展计划项目(973项目)(2009CB724507)的资助。关键词:动态积污机理论文在线监测论文模型论文动态积污系数论文动态冲刷系数论文风洞实验论文人工降雨冲刷实验论文绝缘子表面电导率监测论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-13

    第一章 绪论13-27

    1.1 我国的防污探讨背景13-14

    1.2 动态积污机理和监测的探讨作用14-18

    1.2.1 污区等级的动态分布14-15

    1.2.2 自然污秽化学成分的动态变化15-16

    1.2.3 气象条件的动态变化16-17

    1.2.4 实现智能电网的需求17-18

    1.3 积污机理和监测的国内外探讨近况18-25

    1.3.1 积污规律相关探讨18-19

    1.3.2 泄漏电流相关探讨19-20

    1.3.3 光纤技术的相关探讨20-21

    1.3.4 空气污染参数的相关探讨21

    1.3.5 气象参数的相关探讨21-22

    1.3.6 力学浅析的相关探讨22-25

    1.4 论文主要探讨内容25-27

    第二章 动态积污机理探讨27-64

    2.1 动态积污历程探讨27-28

    2.2 绝缘子上下表面的动态积污差别探讨28-29

    2.3 自然污秽的动态沉积机理探讨29-57

    2.3.1 污秽颗粒和气流场的等效29-32

    2.3.2 污秽颗粒在空气中的沉降探讨32-36

    2.3.3 污秽颗粒在边界层的运动探讨36-42

    2.3.4 污秽颗粒在绝缘表面的碰撞吸附探讨42-57

    2.4 自然污秽的动态冲刷机理探讨57-62

    2.4.1 污秽颗粒的风力冲刷机理探讨57-59

    2.4.2 污秽颗粒的降雨冲刷机理探讨59-62

    2.5 本章小结62-64

    第三章 动态积污模型探讨64-80

    3.1 动态积污总体模型64-65

    3.2 动态积污系数相关模型的建立65-72

    3.2.1 空气气流场简化模型65-66

    3.2.2 流体力学的污秽颗粒等效模型66-69

    3.2.3 空气污秽颗粒粒径分布模型69-71

    3.2.4 动态积污系数模型71-72

    3.3 动态冲刷系数相关模型的建立72-78

    3.3.1 自然降雨特点参数浅析72-73

    3.3.2 降雨冲刷作用影响因素探讨73-75

    3.3.3 动态冲刷系数模型75-78

    3.4 本章小结78-80

    第四章 动态积污模型的实验验证与修正80-114

    4.1 动态积污系数模型的验证与修正80-99

    4.1.1 风洞实验平台的设计80-86

    4.1.2 风洞实验策略与流程86-89

    4.1.3 污秽颗粒粒径影响的验证与修正89-90

    4.1.4 相对湿度影响的验证与修正90-92

    4.1.5 空气主流风速影响的验证与修正92-94

    4.1.6 污秽浓度影响的验证与修正94-95

    4.1.7 积污时间影响的验证与建模95-97

    4.1.8 动态积污系数修正模型与验证97-99

    4.2 动态冲刷系数模型的验证与修正99-112

    4.2.1 电力外绝缘人工降雨实验平台的设计99-101

    4.2.2 人工降雨实验策略与流程101-103

    4.2.3 降雨强度影响的验证与修正103-105

    4.2.4 降雨冲刷角度影响的验证与修正105-106

    4.2.5 灰盐比影响的验证与修正106-107

    4.2.6 降雨时间影响的验证与建模107-110

    4.2.7 动态冲刷系数修正模型与验证110-112

    4.3本章小结112-114

    第五章 动态积污监测与预测探讨114-127

    5.1 动态积污监测与预测的实现策略探讨114-115

    5.2 基于表面电导率的污秽在线监测系统115-121

    5.2.1 在线监测系统的构架115

    5.2.2 电导率测量模型115-116

    5.2.3 传感器的设计116-118

    5.2.4 电导率测量的实现策略118-120

    5.2.5 电导率盐密换算模型120

    5.2.6 在线监测系统的验证120-121

    5.3 悬式瓷和玻璃绝缘子动态积污预测系统121-126

    5.3.1 动态积污预测模型121-122

    5.3.2 动态积污预测实现策略122-123

    5.3.3 动态积污预测系统构架123

    5.3.4 动态积污预测系统介绍123-126

    5.4 本章小结126-127

    结论与展望127-129

    1 探讨结论127-128

    2 探讨展望128-129

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