鐘罩型絕緣子積污仿真模擬研究.pdf

1、近些年來(lái)，輸變電設(shè)備外絕緣的污閃事故頻繁發(fā)生，對(duì)電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的危害。鐘罩型絕緣子廣泛應(yīng)用于高壓架空輸電線路，盡管其爬電距離比較大，耐壓等級(jí)比較高，但是其下表面的棱槽結(jié)構(gòu)使得其容易積污，自潔能力差，在一定條件下容易導(dǎo)致污閃事故的發(fā)生。因此，研究鐘罩型絕緣子的積污特性，在一定程度上，對(duì)于絕緣子表面污穢量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)防污穢閃絡(luò)具有十分重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者大多從實(shí)驗(yàn)角度對(duì)絕緣子表面泄漏電流、電弧發(fā)展及閃絡(luò)特性進(jìn)行研究，對(duì)積污特性的研

2、究較少。
　　本課題對(duì)絕緣子積污的力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了分析，探索性提出了污穢顆粒在絕緣子表面的沉積判據(jù)。介紹了該絕緣子在不同直流電壓等級(jí)作用下積污特性的本校風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并建立了該風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的仿真模型。采用 COMSOL多物理場(chǎng)數(shù)值模擬軟件，對(duì)該絕緣子風(fēng)洞積污特性進(jìn)行了仿真模擬，并與所介紹的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了所提出的沉積判據(jù)和仿真方法的合理性。以此為基礎(chǔ)，對(duì)該絕緣子自然積污特性進(jìn)行了仿真研究，其中，直流電場(chǎng)采用穩(wěn)態(tài)仿真分析

3、，交流電場(chǎng)采用頻域分析，并分析了風(fēng)速、顆粒粒徑、電壓類型等因素對(duì)該絕緣子自然積污特性的影響。
　　結(jié)果表明：該絕緣子風(fēng)洞積污的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合，說(shuō)明本文所提出的沉積判據(jù)和所采用的仿真方法具有合理性。在自然積污條件下，該絕緣子表面整體沉積率隨著風(fēng)速的增加而增加，并且具有“飽和”性；隨著顆粒直徑的增加，沉積率基本呈線性增加；絕緣子在直、交流電壓以及不帶電情況下，風(fēng)速對(duì)沉積率的增加作用是“相似”的；隨著風(fēng)速的增加，直流電、交流