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特高压悬垂绝缘子串的风偏特性

肖林海  
【摘要】:随着特高压输电工程被纳入十二五规划当中,它在我国经济发展中的地位越来越重要,应用也越来越广泛。近年来,在低电压等级的线路中,绝缘子串的风偏闪络频繁导致线路故障,给国民生产造成了巨大损失。特高压线路对风偏闪络故障的承受能力更低,但其自身的特点使得风偏发生的几率更大,故而对特高压线路的风偏进行研究很有必要。国内目前在此方面已开展了一定的工作,因此本文在已有的工作基础上,对特高压悬垂绝缘子串的风偏特性进行了更深入研究,主要完成了以下工作: (1)采用大涡模拟的方法对导线体型系数进行了三维仿真。通过单导线仿真结果与国外经典圆柱绕流试验结果的对比,验证了方法的准确性;然后推广到八分裂导线,对常见风速下的导线体型系数进行了计算,得出不同风速下各子导线平均体型系数相差不大,但都小于规范取值。 (2)根据谐波合成法的理论,采用双索引频率和FFT算法对特高压特征线路的脉动风场进行了模拟。 (3)运用ANSYS软件建立了悬垂绝缘子串-导线耦合模型,对模型进行了静力风偏计算,导线体型系数分别按规范取值和考虑屏蔽效应取值,并与刚性直棒法风偏结果进行了对比;然后对模型施加脉动风并进行了时程分析,由脉动风偏角代表值与平均风偏角的对比,得到了反映风动力效应的脉动放大系数;最后总结以上的研究,提出了对刚性直棒法的修正。 (4)建立了绝缘子串的ANSYS模型,研究了绝缘子串的非刚性弯曲随水平荷载、垂直荷载、绝缘子串长和风攻角的变化规律,并开展试验对仿真结果进行了验证;选取实际线路中非刚性弯曲最严重的情况,分析了非刚性弯曲对风偏时电气间隙的影响。


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