絕緣子覆冰增長特性及干增長覆冰預測模型研究.pdf

1、絕緣子覆冰增長特性及干增長覆冰預測重慶大學碩士學位論文(學術學位)學生姓名：黃海舟指導教師：張志勁教授專!止：電氣工程學科門類：工學重慶大學I電氣工程學院二()一二年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要摘要輸電線路覆冰被：言作是電網(wǎng)嚴重自然災害之一，它嚴重威脅電網(wǎng)安全運行，鑒于此，國內外對導線覆冰增長過程及其影響因素等進行了大量研究，并提出了多種導線覆冰預測模型和經(jīng)驗公式。然而，對于絕緣子表面的覆冰機理卻研究甚少，更不見絕緣子覆冰預測模型的

2、j研究報道，這就導致人們無法實現(xiàn)輸電線路絕緣子的冰災預警，從而避免絕緣子閃絡事故的發(fā)生。因此，本文開展絕緣子覆冰增長特性和干增長覆水預測模型的研究對揭示絕緣子覆冰機理和I推進輸電線路絕緣子的冰災預警系統(tǒng)拘實現(xiàn)具有重要的科學意義和工程實用價值。本文在人工氣候童進行了絕緣子覆冰增長過程試驗研究，分析了環(huán)境參數(shù)對絕緣子覆冰增長的影響。研究得出：不同型式絕緣子表面覆冰存在差異，且覆冰增長與覆冰時間呈非線性關系；風速越大或溫度越低，絕緣子表面冰層

3、和冰棱的增長都越快，覆冰越嚴重；環(huán)境溫度影響絕緣子覆冰類型；濕增長過程中，水滴中值體積直徑(MediunVolumnDiameterMVD)的變化對絕緣子覆冰影響不大。對覆冰過程中復合絕緣子和空氣動力型絕緣子外部氣液兩相流場進行了數(shù)值模擬，通過求解其夕、部氣流的三維RANS(ReynoldsAveragedNavierStokes，RANS)控制方程和離散水滴控制方程，得到了該兩類絕緣子在有、無冰棱情況下的流場和水滴運動軌跡，并在比較分

4、析兩類絕緣子流場特性的區(qū)別、冰棱對流場和水滴運動軌跡的影響的基礎上，從流體力學的角度分析和解釋了不同型式絕緣子覆冰的差異。根據(jù)流場和水滴運動軌跡，計算分析了復合絕緣子和空氣動力型絕緣子表面的水滴碰撞特性，得到了絕緣子不同區(qū)域的水滴碰撞系數(shù)，同時分析了風速和MVD對水滴碰撞系；友的影響，得出水滴碰撞系數(shù)隨風速和MVD的增大而增大。在得到絕緣子不同區(qū)域水滴碰撞系數(shù)的基礎上，根據(jù)質量守恒和能量守恒原理，針對復合絕緣孑和空氣動力型絕緣子建立了干