直流绝缘子串高压端附近污秽颗粒受力与运动特性研究

摘要

为了探知特高压直流绝缘子串附近污秽颗粒在电场力、空气曳力等多种力综合作用下的受力和运动特性,针对积污情况较严重的高压端,建立了±800kV复合绝缘子高压端局部简化模型.使用有限元计算方法,构建了接近于运行环境绝缘子串高压端附近电场分布的背景电场,仿真计算了来流速度为3m/s、2m/s时的稳态流场,通过向均匀荷电的污秽颗粒加载重力和电场场强分布、流场空气流速分布计算结果,获得了污秽颗粒运动轨迹,也分析了污秽颗粒所受空气曳力和电场力的量级关系,以及污秽颗粒接触伞裙概率与颗粒荷电量的变化关系.研究结果表明,在污秽颗粒具有低荷电量时,所受曳力与电场力相比明显占优;随着荷电量呈倍数增加,电场力同比增大,而曳力增长弱于电场力;污秽颗粒与伞裙的接触概率随着荷电量增大而增大,当荷电量达到一定水平,电场力与曳力大小相近形成平衡状态时,继续增大荷电量反而使接触概率减小.