外绝缘表面液滴吸附生长模型及诱发沿面放电闪络机理研究

基本信息
批准号:51677128
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:刘勇
学科分类:
依托单位:天津大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:高宇,韩涛,李忠磊,徐航,朱闻博,张迪,夏博文,崔彬
关键词:
沿面放电外绝缘液滴吸附沿海地区电网液滴生长模型
结项摘要

With the rapid development of offshore power generation, it is urgent to enhance the operating reliability of coastal region power networks. From the viewpoint of potential influence of coastal meteorology on the electrical performance of outdoor insulators, the purpose of this project is to investigate the absorption and growth modeling of water droplets and their effects on the process and mechanism of surface discharges on outdoor insulator. Based on the established experimental system for artificial simulation of atmospheric conditions, by using the methods of experimental investigation, theoretic analysis and numerical simulation, the first step is to investigate the absorption, nucleation, growth, coalescence, distribution characteristics and heat transfer mechanism of water droplets on the insulator surface. Following this, the modeling of heat transfer density and dropwise condensation can be established to obtain both static and dynamic distributions, the droplet size and related influencing factors. Then, by using simultaneous detecting techniques of discharge current and discharge light, both electrical and luminous characteristics can be obtained during the process of inception and propagation of streamer discharge and arcing formation affected by the varying parameters of water droplets. The characteristic parameters of surface discharges include discharge inception, path and velocity of discharge propagation, discharge patterns, discharge intensities (discharge energy and luminous intensity of discharge light) and arcing parameters (arcing radii, propagating length, distribution and dynamic alternation). The parameters of water droplets considered in this project are droplet type, droplet size, PH level, absorption amounts and distributing characteristics. Thus, the variation tendency and relationship between the discharge characteristics and the water droplet parameters can be obtained. After these, the simulation and calculation will be carried out by using finite element method to analyze the charge and size effects of water droplets on the potential distribution and the electric field distortion on the insulator surface. Finally, both the theoretical analysis and simulation model can be obtained for streamer discharge and arcing formation induced by water droplets. Therefore, the influencing factors and mechanism can be investigated to reveal the process and transition of streamer discharge inception, propagation and arcing formation. The research results and experimental system founded in this project will be useful to the investigation on surface discharge mechanism of outdoor insulator in coastal regions, which can further be helpful to enhance the operating reliability of coastal region power networks.

海上风电规模不断扩大对沿海地区电网运行可靠性的要求日益提高。本课题以探索沿海电网外绝缘表面液滴吸附生长模型及诱发沿面放电闪络机理为研究目标,采用实验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法研究外绝缘表面液滴吸附、成核、生长、合并、分布特征与传热机理,建立外绝缘表面热流密度与滴状凝结模型,获取液滴静态与动态特征函数及宏微观影响因素;采用放电电流与放电光学同步检测技术获取液滴静态与动态参数下外绝缘表面流注起始、发展以及电弧形成过程中电、光特征量,建立液滴参数(类型、尺寸、酸碱度、吸附量、分布特征)对放电起始、发展路径与发展速度、放电图谱、放电强度(能量与光强)以及电弧特征(直径、长度、分布与动态交替)的影响规律;基于有限元仿真计算分析液滴静态与动态参数对表面电位分布与电场畸变的影响,揭示液滴诱发外绝缘沿面放电起始、发展与转换机理,为提升沿海地区电网外绝缘运行可靠性奠定理论与实验基础。

项目摘要

针对海上发电规模不断扩大对沿海地区电网运行可靠性的要求日益提高,项目建立了沿海电网外绝缘表面液滴吸附生长模型及诱发沿面放电闪络的建模仿真与实验测量系统与方法,研究了外绝缘(硅橡胶和陶瓷绝缘子)表面液滴吸附、成核、生长、合并、分布特征与传热机理,获取了不同液滴参数(体积和电导率)、表面张力、接触角和施加电压对液滴静态、动态特征和表面电场最大值的影响规律,基于搭建的放电电流与放电光学同步检测技术获取了液滴参数(类型、尺寸、酸碱度、吸附量、分布特征)对放电起始、发展路径与发展速度、放电图谱、放电强度(能量与光强)以及电弧特征(直径、长度、分布与动态交替)的影响规律,揭示了外绝缘表面液滴吸附凝结及其诱发外绝缘沿面放电和闪络的机理,为提升沿海地区电网外绝缘运行可靠性奠定理论与实验基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

DOI:
发表时间:
2

外泌体在胃癌转移中作用机制的研究进展

外泌体在胃癌转移中作用机制的研究进展

DOI:10.12354/j.issn.1000-8179.2021.20201763
发表时间:2021
3

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190276
发表时间:2020
4

一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法

一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法

DOI:10.1051/jnwpu/20213920292
发表时间:2021
5

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

DOI:10.7500/AEPS20180327002
发表时间:2019

刘勇的其他基金

批准号:81000663
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51406065
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61173123
批准年份:2011
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:91857204
批准年份:2018
资助金额:309.00
项目类别:重大研究计划
批准号:40901103
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070998
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:51703025
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81874133
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:30170300
批准年份:2001
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:31160384
批准年份:2011
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30770673
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81371348
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:10372093
批准年份:2003
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:71403194
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770972
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11247221
批准年份:2012
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:39700126
批准年份:1997
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500453
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871438
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41271513
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:41772376
批准年份:2017
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81872547
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81373168
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:71503103
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71041019
批准年份:2010
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81571062
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30200354
批准年份:2002
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21676072
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41302278
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900476
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700260
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81072698
批准年份:2010
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:51671101
批准年份:2016
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81471108
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:19202018
批准年份:1992
资助金额:3.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31702141
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50909086
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61573049
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81202128
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30830033
批准年份:2008
资助金额:190.00
项目类别:重点项目
批准号:71203154
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39740028
批准年份:1997
资助金额:4.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31860490
批准年份:2018
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81270020
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51272294
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41674173
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81470671
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61703396
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51609140
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30340059
批准年份:2003
资助金额:9.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51704096
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201789
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771448
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:U1509210
批准年份:2015
资助金额:200.00
项目类别:联合基金项目
批准号:41771534
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60803053
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61503304
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305238
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30200180
批准年份:2002
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51202232
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31460511
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61901180
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471380
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:41701129
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11926327
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81270358
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51879203
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41907279
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19972062
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:21206031
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11371041
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81771136
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:30772608
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:71672180
批准年份:2016
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:81500520
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39070380
批准年份:1990
资助金额:2.20
项目类别:面上项目
批准号:81070930
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31230036
批准年份:2012
资助金额:315.00
项目类别:重点项目
批准号:51205375
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201487
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501749
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51001058
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81760038
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31571982
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31370838
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61902015
批准年份:2019
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51772337
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81471155
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:49301004
批准年份:1993
资助金额:6.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41271360
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30972353
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31272067
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51878449
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51279224
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51377030
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:41101568
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101141
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500486
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39760078
批准年份:1997
资助金额:9.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30570391
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31660563
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:70803028
批准年份:2008
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21305095
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51008187
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41302045
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81171268
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:90713027
批准年份:2007
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:50702079
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11902273
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21374008
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31071753
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:50805087
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202148
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51503077
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700931
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460639
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51464034
批准年份:2014
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11071008
批准年份:2010
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41174149
批准年份:2011
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31860544
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61901504
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21374081
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

固体表面吸附气体及解吸附过程对真空沿面闪络的影响研究

批准号:50907069
批准年份:2009
负责人:任成燕
学科分类:E0705
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

绝缘子在真空中的沿面闪络机理的研究

批准号:59677015
批准年份:1996
负责人:李成榕
学科分类:E0705
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
3

真空绝缘用可加工陶瓷沿面闪络现象的机理与抑制

批准号:50777051
批准年份:2007
负责人:张冠军
学科分类:E0705
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
4

电-热复合场下高压直流GIS/GIL绝缘子沿面闪络机理研究

批准号:51807122
批准年份:2018
负责人:李晓龙
学科分类:E0705
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目