电力工业论文_FXBW4-35/70绝缘子覆冰特点及污

文章目录

0 引言

1 绝缘子覆冰闪络机理探究

1.1 绝缘子覆冰晶释效应的影响

1.2 绝缘子覆冰桥接影响探究

2 试验模型及控制方程

2.1 绝缘子参数

2.2 假设条件

2.3 试验电路

2.4 控制方程

3 绝缘子覆冰闪络特性因素探究及仿真分析

3.1 覆冰厚度、水膜与闪络电压的关系

3.2 覆冰厚度、水膜与闪络电压的仿真结果分析

3.3 绝缘子电气强度评估

4 绝缘子串覆冰闪络应对措施探究

5 结论

文章摘要:研究了绝缘子表面覆冰水由液态至固态相变过程中"晶释效应"对覆冰水中电解质和杂质重新分布的影响,以及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。通过研究绝缘子的覆冰闪络的发生机理,可为绝缘子的选择及覆冰防范工作提供参考。采用COMSOL软件中的"感应/直流耦合放电"多物理场接口来研究绝缘子的覆冰闪络特性,并用磁流体动力学方程（MHD）即质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程来描述整个过程中复杂的能量变化。以覆冰状态下的复合绝缘子为研究对象,通过仿真软件建立了基于电场、磁场、层流场、传热场的多物理场耦合仿真模型,分析覆冰厚度、冰面水膜对绝缘子冰闪电压的影响。结果表明,随着覆冰厚度的增加,绝缘子的电气强度持续下降。当覆冰厚度超过15 mm～20 mm后,绝缘子的电气强度不再显著变化;存在冰面水膜的绝缘子的电气强度明显低于冰面无水膜的绝缘子;随着覆冰厚度的增加,存在冰面水膜的绝缘子的电气强度下降速度快于冰面无水膜的绝缘子。采用了三个特征参数评估绝缘子的电气强度,分别为平均电场强度E_av、最大电场强度E_max和平均电场能E₁。这三个特征参数值越小则绝缘子的电气状态愈好。由于绝缘子串伞裙被冰凌桥接后,使得爬距失效,从而降低了闪络梯度,进而导致闪络事故的发生。因此,在绝缘子串覆冰过程中,需要采取能够阻隔冰凌桥接形成的有效措施,为解决此问题提出了间插布置大盘径绝缘子以防止覆冰绝缘子冰凌桥接的形成,并在绝缘子表面涂憎水性能的涂料,以最大限度减少冰层黏着力。通过以上措施可以有效改善绝缘子覆冰闪络。

文章关键词:

论文DOI:10.13357/j.dlxb.2021.039

论文分类号:TM216

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