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《苏州大学》 2011年
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沙尘暴导致输电导线产生电晕的机理研究

史耀虎  
【摘要】:高压输电线路系统作为我国电力工业的重要基础设施,在电力能源运输方面起到了不可或缺的作用,因此保证其安全运行至关重要。沙尘暴在我国西北地区发生的次数有增多的趋势,而由沙尘暴导致的高压输电导线发生电晕放电及线路短路而引起高压输电网大面积停电事故的现象经常发生,严重影响了电网的安全运行。为了减少电力系统由于沙尘暴导致的经济损失,也为我国高压输电系统安全运行提供必要的理论支持,本文建立了沙尘暴环境下的高压输电导线周围电场分布的风沙电场耦合模型,对沙尘暴导致输电导线产生电晕放电现象的机理进行了研究。 首先,建立了高压输电导线在沙尘暴情况下的风沙气固两相流模型,对不同风速、不同粒径以及不同直径输电导线的情况分别进行了数值模拟,得到了各种情况下的沙粒浓度分布。模拟结果表明:在输电导线前端会出现沙粒堆积现象,随着风速的增大,堆积沙粒的体积分数有所减小;而随着粒径的增大,堆积沙粒的体积分数减小。同时,输电导线前端的沙粒会因为与输电导线的碰撞而出现反弹,之后沙粒跟随空气继续流动,输电导线后端会出现一段无沙粒区。 然后,阐述了输电导线电场的计算方法,用有限元-镜像法建立了沙尘环境下高压输电导线的沙-电耦合场模型。计算了沙尘情况下输电导线周围的电场强度的分布,并将其最大值与输电导线的起晕电场强度值进行比较,结果表明在沙尘过境情况下输电导线将发生电晕放电现象,并初步揭示了沙尘暴导致高压输电导线产生电晕放电的机理。 最后,通过多功能环境风洞实验,使用粒子图像测速法(PIV),对不同风速、不同直径输电导线周围的沙粒分布情况进行了实验及分析。实验结果表明:随着风速的增大,沙床上被吹起的沙粒增多,沙粒跃起的高度增加。将实验结果与风沙气固两相流的数值模拟结果进行对比,定性的证明了流场数值模拟的正确性。本文通过对风沙气固两相流及有限元电场的数值模拟和风洞实验,初步揭示了沙尘暴情况下输电导线产生电晕的机理。沙尘暴通过高压输电导线时,由于沙粒的存在及大气湍流对沙粒的作用,输电导线周围的沙粒浓度分布不同,导致了输电导线周围介质发生了改变,且沙粒带有一定的电荷,从而使输电导线周围电场强度分布发生畸变,超过了输电导线产生放电的电场强度,使输电导线产生电晕放电现象。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM851

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 段俐,康琦,申功;PIV技术的粒子图像处理方法[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
2 付启明;袁建生;;绞线花纹导线表面电场强度计算与分析[J];高电压技术;2007年04期
3 毛文奇,刘海燕,徐华,黄文武;特高压输电对环境影响的讨论[J];电力建设;2004年08期
4 王洪涛,董治宝,张晓航;风沙流中沙粒浓度分布的实验研究[J];地球科学进展;2004年05期
5 黄宁,郑晓静;风沙流中沙粒带电现象的实验测试[J];科学通报;2000年20期
6 尹文言,肖景明;沙尘暴对微波通信线路的影响[J];通信学报;1991年05期
7 郑晓静;王萍;;风沙流中沙粒随机运动的数值模拟研究[J];中国沙漠;2006年02期
8 屈建军,俎瑞平,言穆弘,张鸿发,肖正华,拓万全;扬沙和沙尘暴对导线电位影响的风洞模拟实验[J];中国沙漠;2004年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈仕姜;500kV超高压输电线工频电场分布及控制研究[D];福州大学;2006年
【共引文献】
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1 刘晶;;混合弯管湍流的数值模拟[J];鞍山科技大学学报;2006年04期
2 林文泉,朱尔玉;不同斜撑方式对格构式异形铁塔的影响[J];北京交通大学学报;2005年04期
3 方媛媛;郭全;傅忠诚;;低压大气式燃烧器中引射器的数值模拟[J];北京建筑工程学院学报;2006年04期
4 于海岐;李慧琴;王宝峰;李建超;;板坯结晶器电磁制动过程的三维流场数值模拟[J];包头钢铁学院学报;2005年03期
5 白泉;朱浮声;康玉梅;;风速时程数值模拟研究[J];辽宁科技学院学报;2006年01期
6 李伟凯,郑绳楦;高压电压互感器精密电容分压器的研究与设计[J];传感技术学报;2005年03期
7 曹红松;冯顺山;张宏飞;李国杰;范晓明;;伞弹系统外流场数值仿真方法研究[J];测试技术学报;2006年05期
8 徐英霞,杜延,黄际英,官秀国;沙尘暴对地空路径上Ka频段电波传播的影响[J];电波科学学报;2003年03期
9 秦国富;复合绝缘子界面胶接过程的分析[J];电瓷避雷器;2005年04期
10 李伟凯,郑绳楦;基于殷钢的高电压电容分压器研究[J];电工电能新技术;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林秀丽;白英丽;陈宝智;;300kA铝电解槽集气罩内气流运动的模拟研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 彭娅玲;张志国;汪礼;戴玛丽;;非稳态NACA翼型绕流兴波的数值模拟研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
3 彭娅玲;张志国;陈汝钢;方成跃;;船舶艉部水润滑轴承润滑特性的数值分析研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
4 刘首文;刘华钢;赵永生;;电网环保应重视的两项工作[A];第三届湖北科技论坛优秀论文集[C];2005年
5 王毅;于振川;何桂明;;500kV紧凑型输电线路走廊与电磁环境[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(下卷)[C];2007年
6 潘小强;沈庆;袁瑾;陈徐均;;渡驳门桥水动力特性数值研究[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
7 孙绍霞;刘振华;楼昕;李鹤;;双坡网架结构流固耦合风致动力响应数值模拟[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
8 叶财景;吴瑾;;大跨平屋盖结构风振响应计算与参数分析[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
9 陈丰;金新阳;黄吉锋;陈岱林;;复高分层建筑风振杂析软件的研究[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
10 何连华;符龙彪;夏育颖;肖从真;;万科中心风环境数值模拟研究[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
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1 高殿荣;液压技术中复杂流道流场的数值模拟与可视化研究[D];燕山大学;2001年
2 孙德发;连栋塑料温室结构设计理论及工程应用研究[D];浙江大学;2002年
3 杨润林;结构模糊振动控制的研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
4 胡宁;索杆膜空间结构协同分析理论及风振响应研究[D];浙江大学;2003年
5 王辉;同位网格离散与加密的实施及其在建筑风场模拟中的应用[D];浙江大学;2004年
6 许联锋;水气两相流动的数字图像测量方法及应用研究[D];西安理工大学;2004年
7 谢海波;集成微泵式微流控芯片关键技术的研究[D];浙江大学;2004年
8 周强;方形卧式分离器的研究及其在循环流化床锅炉中的应用[D];浙江大学;2004年
9 燕辉;复杂体型高层建筑风荷载及风振响应研究[D];浙江大学;2004年
10 曾爱军;减少农药雾滴飘移的技术研究[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郅红虹;涡旋波流场的PIV测试及流动参数研究[D];大连理工大学;2005年
2 仇丰;不同环境条件下工频电磁污染的空间分布研究[D];浙江大学;2002年
3 傅继阳;大跨屋盖结构风荷载特性及其气动抗风措施的研究[D];汕头大学;2002年
4 陶青秋;本征正交分解(POD)方法在建筑风荷载及其动态响应中的应用研究[D];汕头大学;2002年
5 王宇;大跨度桥梁在施工过程中的抗风分析[D];西南交通大学;2002年
6 陈枫;高层建筑巨型结构体系顺风效应分析[D];重庆大学;2002年
7 王珩;体育场大跨网架屋盖结构的风振响应和风振系数研究[D];浙江大学;2003年
8 赵福云;城市住宅小区热环境数值模拟[D];湖南大学;2003年
9 慕朝辉;不规则高层建筑结构抗震分析[D];西南交通大学;2003年
10 王斌;高耸建筑物爆破拆除中失稳断裂因素的研究[D];武汉理工大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张启春,阮江军,喻剑辉;高压架空线下空间场强的数学模型[J];高电压技术;2000年01期
2 邹澎;高压输电线下有建筑物时工频电场的数学模型[J];中国电力;1997年03期
3 周晓萍,邹澎,邱晓燕;高压输电线路转弯处的工频电场[J];郑州大学学报(自然科学版);1999年01期
4 段俐,康琦,申功;PIV技术的粒子图像处理方法[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
5 陈水明,王磊,何金良;多回高压输电线路产生的无线电干扰分析[J];电波科学学报;2002年06期
6 马向国,顾文琪;基于MATLAB语言的静电场模拟电荷法分析[J];电瓷避雷器;2005年03期
7 张海峰;庞其昌;陈秀春;;高压电晕放电特征及其检测[J];电测与仪表;2006年02期
8 林晓宇,陈仕修,张晓敏;高压输电线路电晕放电电磁辐射影响分析[J];电力环境保护;2004年03期
9 毛文奇,刘海燕,徐华,黄文武;特高压输电对环境影响的讨论[J];电力建设;2004年08期
10 邹澎,侯均衡,周晓萍;高压输电线路附近电磁环境的预测模型和软件[J];电力建设;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 买买提明·艾尼;阿布都克力木·阿布都热合曼;苏白·阿那尔别克;;风沙流动与沙纹生成数值模拟分析[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
2 郑伟;黄道春;阮江军;赵华;;500kV同杆并架四回输电线路分裂导线表面电场强度计算[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
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1 黄滢;基于FLUENT软件的建筑物风场数值模拟[D];华中科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯治国;张爽;杨嘉祥;马凤莲;;雨雾天气对导线电晕放电的影响分析[J];黑龙江电力;2010年02期
2 吴功平;肖晓晖;郭应龙;胡基才;;架空高压输电线自动爬行机器人的研制[J];中国机械工程;2006年03期
3 郑雄舫;胡基才;;输电导线舞动模型及仿真研究[J];中国农村水利水电;2007年10期
4 王秋玲;何州文;张卓;徐丽;陈新;;新型复合导线用碳纤维芯材的制备工艺[J];电力建设;2010年03期
5 李欣业;张华彪;高仕赵;李晓雷;;三自由度模型覆冰输电导线舞动的数值仿真分析[J];河北工业大学学报;2010年03期
6 孟遂民;姜鹏;曾佳;;基于正交试验的输电导线截面选择优化研究[J];江西电力;2011年02期
7 宁妍;黄琦;张昌华;曹永兴;;架空输电导线覆冰及舞动在线监测技术综述[J];四川电力技术;2009年06期
8 曹岚;;输电线路覆冰影响及除冰技术综述[J];浙江电力;2008年04期
9 熊亮;刘纯;何德家;陈红冬;;500kV输电导线断股分析[J];湖南电力;2009年02期
10 李维峰;付兴伟;白玉成;吴功平;;输电线路感应取电电源装置的研究与开发[J];武汉大学学报(工学版);2011年04期
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1 赵俊荣;杨雪;杨景辉;;准噶尔盆地南缘沙尘暴天气预报业务系统[A];第28届中国气象学会年会——S7城市气象精细预报与服务[C];2011年
2 顾兆林;张仁健;;强沙尘暴天气的多尺度触发机制初探[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
3 张彩云;何春雨;;罕见的沙尘暴地面形势场回顾[A];第27届中国气象学会年会气候环境变化与人体健康分会场论文集[C];2010年
4 蔡则怡;;沙尘暴与人类活动[A];北京周末社区大讲堂集粹(第一辑)[C];2007年
5 陈辉;赵琳娜;赵鲁强;田华;郇宁;;一次强沙尘暴天气及对北京空气污染的影响分析[A];第28届中国气象学会年会——S14气候环境变化与人体健康[C];2011年
6 张小玲;王迎春;;2000年北京地区一次沙尘暴天气的数值模拟[A];城市气象服务科学讨论会学术论文集[C];2001年
7 王式功;冯鑫媛;赵春霞;董继元;;沙尘污染及其对人体健康的影响[A];2011年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2011年
8 顾兆林;鲁录义;危卫;焦建英;;一种强沙尘暴天气的多尺度触发机制初探[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 张德宽;张尚印;;2002年沙尘天气及其影响分析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
10 牛涛;杨元琴;王继志;陈淼;刘冀彦;;沙尘暴过程气旋结构特征研究[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 汪晓东;沙尘暴不是“邻家事”[N];人民日报;2006年
2 朱本浩;沙尘暴——健康的新“杀手”[N];中国中医药报;2006年
3 朱本浩;沙尘暴:健康的新“杀手”[N];科技日报;2006年
4 尹萍;沙尘暴走了留下什么[N];中国绿色时报;2006年
5 杨凯艳;当心沙尘暴伤肺[N];卫生与生活报;2006年
6 张军;本市近期不会出现沙尘暴天气[N];北京日报;2005年
7 朱本浩;沙尘暴:健康的“杀手”[N];大众科技报;2006年
8 记者 霜红 锦秀;今年二级以上良好天气已达194天[N];大同日报;2006年
9 山雨季;沙尘肆虐人添病[N];大众卫生报;2006年
10 袁长焕;尘埃落定的天空更洁净[N];卫生与生活报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 耿红;沙尘暴对健康的影响及沙尘暴PM_(2.5)对肺泡巨噬细胞的损伤[D];山西大学;2006年
2 王鑫;黄土高原地区沙尘气溶胶的综合观测研究[D];兰州大学;2009年
3 陶健红;西北地区沙尘天气的气候特征及其影响研究[D];南京信息工程大学;2007年
4 金正润;中国和韩国沙尘天气过程与气溶胶物理特性对比研究[D];南京信息工程大学;2008年
5 李晓丽;阴山北麓土壤风蚀的影响因素及运动特性的试验研究[D];内蒙古农业大学;2007年
6 李田;高速列车流固耦合计算方法及动力学性能研究[D];西南交通大学;2012年
7 张钛仁;中国北方沙尘暴灾害形成机理与荒漠化防治研究[D];兰州大学;2008年
8 葛觐铭;西北沙尘气溶胶光学特性反演与沙尘暴的卫星监测[D];兰州大学;2010年
9 牛生杰;沙尘气溶胶微结构及其对降水影响的观测和数值模拟研究[D];南京气象学院;2004年
10 冯鑫媛;兰州不同粒径颗粒物污染特征及沙尘天气对其影响的研究[D];兰州大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史耀虎;沙尘暴导致输电导线产生电晕的机理研究[D];苏州大学;2011年
2 宫立山;沙尘暴景象的参数化建模与绘制研究[D];浙江大学;2012年
3 蔡黄兵;火星沙尘暴的起动临界风速[D];中国科学技术大学;2011年
4 赵华军;沙尘暴粉尘对农作物呼吸作用的影响[D];甘肃农业大学;2011年
5 霍文;新疆沙尘暴天气演变特征及成因分析[D];新疆师范大学;2011年
6 骆雯娟;防治沙尘暴国际合作问题研究[D];兰州大学;2007年
7 王建鹏;西北地区沙尘暴天气过程的中尺度数值模拟及诊断分析[D];南京气象学院;2003年
8 丁建芳;沙尘暴热力结构个例研究及诊断分析[D];南京信息工程大学;2007年
9 刘国庆;西北沙尘多发区土壤风蚀及潜在尘源研究[D];石河子大学;2008年
10 赵玉广;华北地区沙尘暴天气形成机制的分析研究[D];南京气象学院;2003年
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