复合绝缘子雾凇覆冰厚度预测模型.pdf

2014年6月 电工技术学报 v01．29No．6 第29卷第6期 TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETY Jun． 2014 复合绝缘子雾凇覆冰厚度预测模型 2 张志劲1黄海舟 蒋兴良1 胡建林1匝珂 (1．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 2．重庆市电力公司万州供电局 万州404199) 摘要 基于拉格朗日法，通过数值求解覆冰过程中复合绝缘子外部连续气流场和水滴运动轨 迹，提出一种以区域分割方式数值计算绝缘子表面水滴碰撞系数的方法，并分析了风速和水滴中 值体积直径(MVD)对水滴碰撞系数的影响；通过求解覆冰热平衡方程建立绝缘子雾凇覆冰厚度预 测模型，并通过人工覆冰增长试验，对模型进行了验证。数值计算和试验结果表明：复合绝缘子 迎风侧杆径和伞裙边缘的水滴碰撞系数比迎风侧伞裙表面的碰撞系数大很多，迎风侧伞裙表面的 水滴碰撞系数几乎是背风侧水滴碰撞系数的两倍；水滴碰撞系数随风速和MVD的增大而增大， 且MVD的影响程度比风速更大；绝缘子伞裙表面覆冰厚度小于8mm时，模型能很好地预测绝缘 子表面雾凇覆冰厚度，模型计算厚度与试验实测厚度相对误差在8％以内；绝缘子伞裙表面覆冰厚 度在10～14mm之间时，模型的预测准确性稍差，其相对误差为12％～15％。 关键词：绝缘子覆冰 雾凇碰撞系数 覆冰模型 流场 中图分类号：TM852 Modelfor ThicknessofRimeAccretedon Insulators Predicting Composite 1 1 1 Haizhou2 HuJianlin Caixin ZhangZhijinHuang JiangXinglian91 Sun (1．State ofPowerTransmission andNew KeyLaboratory EquipmentSystemSecurity Technology 400044China ChongqingUniversityChongqing 2．WanzhouElectricPowerBureauof PowerGridWanzhou404199 China) Chongqing AbstractBasedonthe solutionofflowfieldand Lagrangemethod，throughnumerically droplet around collisioncoefficientsondifferent of insulator,the trajectoriescomposite droplet regions insulatorare influencesofwind and volume calculated．Meanwhile，the polymeric speedMVD(med