收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

输电线路短路电流融冰过程与模型研究

范松海  
【摘要】: 冰灾是电力系统最严重的威胁。运行经验表明,严重覆冰已经危及了500kV乃至1000kV输电线路的安全运行。2008年初我国南方大面积冰灾后,通过分析和比较,国家电网公司和南方电网公司均认为采用短路融冰方法是目前最为有效的防止电网冰灾的方法,因此,均把短路融冰作为防治电网冰灾的主要方法,相继投入了大量的人力、财力和物力研究和开发短路融冰方法和装备。采用短路融冰方法防止电网冰灾的关键技术之一是如何根据环境条件和覆冰状况选择融冰电流。但至今为止,国内外对此没有开展深入研究。 本文根据我国电网覆冰的现状,在分析导线融冰机理的基础上,应用了传热学的原理建立了导线融冰的物理数学模型,分析了风速、环境温度以及覆冰状况对导线融冰的影响,并分别在人工气候室和自然覆冰试验站对模型仿真结果进行了验证。 根据自然环境下实际输电线路导线覆冰的特征,提出了采用椭圆形表征导线覆冰后的截面形状;分析并提出了导线短路电流临界融冰的充要条件,即冰层内表面温度保持0℃且焦耳热与冰表面的热损失相等;分析了影响导线临界短路电流融冰的因素,并提出了各种环境参数下输电线路临界融冰电流的计算方法。 分析了输电线路导线短路电流融冰的物理过程,建立了椭圆形覆冰导线短路电流融冰的物理数学模型。通过对融冰过程中移动的融冰边界作椭圆形等效处理,采用有限元和有限差分方法,解决了椭圆形覆冰导线融冰过程中的Stefan问题并提出了计算方法,仿真分析了融冰导线表面温度分布的动态变化过程,提出了融冰时间、融冰电流以及融冰导线表面最高温度的计算方法。 分析了椭圆形覆冰导线短路电流融冰的各种影响因素,结果表明,风速、环境温度和覆冰厚度对导线短路电流融冰均有明显的影响,同时,覆冰的截面形状也对融冰时间有影响,导线覆冰质量相同时,融冰时间与覆冰截面的偏心率成反方向变动关系,当导线覆冰的偏心率最小,即覆冰导线的截面为均匀圆形时融冰时间最长。 在人工气候室和自然覆冰试验站进行了大量融冰试验,试验结果表明,本文模型仿真计算结果与试验结果较为吻合,模型反应的融冰过程与实际融冰过程基本一致。同时,在自然覆冰试验站试验研究了覆冰导线的不同期脱冰现象,试验结果与理论分析表明,由于覆冰沿导线分布不均匀以及沿覆冰导线的气象参数等的差异,相同短路电流下,导线融冰脱落不一致,形成不同期脱冰。 分析并提出了采用交、直流短路电流融冰时,交流电流的有效值与直流电流相等时其融冰效果在本质上是一致的,由于交流下存在集肤效应,导线截面较大时,相同电流下,交流融冰时间较短,且由于交流下存在电抗,所需的交流融冰电源远远大于直流融冰电源。 本文研究了椭圆形雨凇覆冰导线的融冰过程,对于其它形状和其它覆冰类型的覆冰,其融冰过程有差异,本文没有深入研究,有待于将来继续探索。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;许继研制的直流融冰装置在六供融冰成功[J];电力系统保护与控制;2009年03期
2 ;世界首套直流融冰装置成功应用[J];红水河;2009年01期
3 林倩;;科技利刃 破冰前行[J];中国科技奖励;2011年02期
4 范欣宇,程洪军,刘玉黛;蒸汽熔冰技术在高寒地区橡胶坝工程中的应用[J];水利科技与经济;2002年04期
5 易辉;王泉龙;;线路绝缘子串防冰闪措施及机理分析[J];电力设备;2003年05期
6 赵大乐;姚秀平;纪冬梅;柴国旭;雷一鸣;;高压输电线路覆冰问题研究[J];上海电力学院学报;2011年01期
7 程端肃;;输电线路架空地线融冰法[J];中国电力;1980年09期
8 贾雷亮;;输电线路融冰闪络分析与防范[J];电力设备;2007年05期
9 司国佐;杨春生;李闯;胡宝军;;高寒地区水位自记平台融冰装置试验研究[J];水文;2008年02期
10 邓健;肖顺良;姚璞;郭正辉;吴小勇;贺伟明;;220kV线路融冰方案的改进[J];电网技术;2008年04期
11 高升;林祥坤;;再论220kV线路融冰方案的改进策略[J];科协论坛(下半月);2009年04期
12 刘扩军;;凤滩水电厂防冻融冰工作实践[J];湖南电力;2006年06期
13 本刊编辑部;;世界首套60MW直流融冰装置在南方电网研制试验成功[J];南方电网技术;2008年05期
14 ;世界首套大容量固定式直流融冰装置应用于湖南电网[J];天津电力技术;2009年01期
15 ;500kV输电线可移动融冰装置投运[J];广西电力建设科技信息;2008年04期
16 季杰,朱祚金,何立群,葛新石;并联冰盘管蓄冷装置设计方法探讨[J];暖通空调;1998年01期
17 ;国内首套大容量直流融冰装置研制成功[J];电力设备;2008年11期
18 马玉龙;徐玲玲;石岩;陶瑜;韩伟;曹镇;杨勇;;三广直流工程融冰运行方式仿真试验[J];电网技术;2008年19期
19 潘旭辉;;10kV线路交流短路融冰方案[J];农村电气化;2011年04期
20 王斌;李军;易维;;湖南电网防冻融冰体系的形成与发展[J];湖南电力;2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙鹏;陈绍辉;;架空地线的直流融冰研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2011年
2 ;真空蒸汽融冰[A];第七届全国冷冻干燥学术交流会论文集[C];2002年
3 张迅;马晓红;吴湘黔;张超;陈峰;;电网融冰技术综述[A];2008年抗冰保电优秀论文集[C];2008年
4 张迅;马晓红;吴湘黔;张超;陈峰;;电网融冰技术综述[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(一)[C];2008年
5 张吴阳;周青媛;王晓燕;;超高压输电线路直流融冰方案研究[A];2008年抗冰保电优秀论文集[C];2008年
6 马晓红;吴湘黔;罗洪;李翱鹏;;电源点出口线路交流短路融冰方案的研究[A];2008年抗冰保电优秀论文集[C];2008年
7 张吴阳;周青媛;王晓燕;;超高压输电线路直流融冰方案研究[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(一)[C];2008年
8 马晓红;吴湘黔;罗洪;李翱鹏;;关于电源点出口线路交流短路融冰方案的研究[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(一)[C];2008年
9 王景刚;张子平;;冰水直接热交换的融冰机理研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
10 宋伟;邢黎军;许颖;;带肋管冰球融冰过程近似解析解[A];第十届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 敬华兵;兼具多功能的直流融冰技术及应用研究[D];中南大学;2013年
2 范松海;输电线路短路电流融冰过程与模型研究[D];重庆大学;2010年
3 毕茂强;分裂导线电流转移循环融冰试验与方法研究[D];重庆大学;2013年
4 吴杰;冰蓄冷空调系统负荷预测模型和系统优化控制研究[D];浙江大学;2002年
5 叶水泉;蓄冰盘管传热性能及低温送风空调系统研究[D];浙江大学;2004年
6 刘凯;融雪化冰水泥混凝土路面研究[D];长安大学;2010年
7 黄勇;路面融雪化冰及太阳辐射吸热研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;输电线路直流融冰技术研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 邵家良;大连快轨3号线接触网融冰电气控制系统策略的研究与实现[D];大连交通大学;2013年
3 郝银萍;输电线路短路电流融冰过程研究[D];华北电力大学;2013年
4 石航;列车组融冰防冰技术研究[D];华中科技大学;2013年
5 王大兴;电流融冰过程中导线表面温度特性及其影响因素的研究[D];重庆大学;2010年
6 阮启运;基于应急预案的电网防冰灾智能决策技术的研究[D];华北电力大学;2011年
7 杨铭;电网冰情监测及融冰技术研究[D];长沙理工大学;2013年
8 罗小龙;电网覆冰等级分类及直流融冰方案研究[D];长沙理工大学;2012年
9 陈佩瑶;输电线路高频激励融冰技术及装置研究[D];长沙理工大学;2012年
10 伍智华;电力线路冰厚测量及融冰方法研究[D];长沙理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 蓝旺;贵州电网直流融冰实战告捷[N];中国电力报;2009年
2 张志峰 杨槐柳;片警王群 用心融冰[N];人民日报;2011年
3 ;融雪融冰融凝冻 保水保电保民生[N];中国水利报;2011年
4 侯建明 万克洋;220千伏固定式直流融冰装置成功试运[N];国家电网报;2010年
5 通讯员 刘志平 李宏艳 记者 桑学勇;鸡西电业局试验融冰新方法[N];国家电网报;2009年
6 通讯员 王小春 谭富堂;粤北电网融冰牛刀小试[N];中国电力报;2009年
7 谢荣文本报记者 王桥;世界首套60兆瓦直流融冰装置在贵州电网试验成功[N];贵州日报;2008年
8 周颖 蒋一鸣;复兴变500千伏线路融冰项目通过竣工验收[N];华中电力报;2010年
9 徐玲铃 张国威;国家电网公司超高压直流融冰试验成功[N];国家电网报;2008年
10 陈云亭 徐新乐;南网超高压高肇直流融冰试验成功[N];中国电力报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978