高壓套管淋雨閃絡(luò)事故頻發(fā),為了探討加裝隔雨傘后500kV主變高壓套管在淋雨?duì)顟B(tài)下的外絕緣電場(chǎng)分布特性和傘裙淋雨特性,本文對(duì)套管傘裙參數(shù)和隔雨傘安裝方案進(jìn)行了電場(chǎng)仿真和實(shí)驗(yàn)研究,研究?jī)?nèi)容如下:（1）對(duì)淋雨?duì)顟B(tài)下的500kV變壓器套管進(jìn)行了全結(jié)構(gòu)建模和電場(chǎng)仿真,分別以傘裙“雨簾-氣隙”的空氣間隙電場(chǎng)和傘裙表面的沿面路徑電場(chǎng)為判據(jù),對(duì)套管傘間距和傘伸出兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),得出了傘間距和傘伸出對(duì)套管外絕緣電場(chǎng)的影響規(guī)律,提出了基于該型號(hào)套管的優(yōu)化參數(shù),揭示了淋雨條件和污穢條件下傘裙參數(shù)對(duì)套管外絕緣電場(chǎng)影響規(guī)律的異同。（2）對(duì)不同傘裙參數(shù)的套管加裝隔雨傘,建立了相應(yīng)參數(shù)的套管淋雨模型并進(jìn)行仿真,研究了隔雨傘對(duì)淋雨?duì)顟B(tài)下變壓器套管外絕緣電場(chǎng)的影響,并分析了安裝隔雨傘改善絕緣性能的有效性,揭示了淋雨條件和污穢條件下隔雨傘對(duì)對(duì)套管外絕緣電場(chǎng)影響規(guī)律的異同。（3）以具有優(yōu)化傘裙參數(shù)的套管淋雨模型為基礎(chǔ),在淋雨?duì)顟B(tài)和污穢狀態(tài)下對(duì)隔雨傘的傘伸出、安裝數(shù)量和安裝位置進(jìn)行了仿真和優(yōu)化,研究了這三個(gè)因素對(duì)套管外絕緣電場(chǎng)的影響,基于電場(chǎng)特性得出了較優(yōu)安裝方案。（4）對(duì)加裝隔雨傘后的變壓器套管進(jìn)行淋雨實(shí)驗(yàn),研究了... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電容式變壓器套管結(jié)構(gòu)示意圖

(a)污穢狀態(tài) (b)淋雨?duì)顟B(tài)圖 2-2 變壓器套管電場(chǎng)仿真模型2.3 邊界條件設(shè)定及網(wǎng)格劃分在等效工頻交流電壓下，套管外絕緣電場(chǎng)可視為靜電場(chǎng)，其分布由材料介電常數(shù)決定[48,59-61]，各結(jié)構(gòu)電氣參數(shù)如表 2-1 所示。套管內(nèi)部導(dǎo)電桿（銅）和均壓環(huán)（鋁合金）視為理想金屬導(dǎo)體，其復(fù)介電常數(shù)實(shí)部為 1，虛部在低頻極限情況下趨向無窮大。因此在仿真模型中，導(dǎo)電桿、均壓罩和均壓球材料的相對(duì)介電常數(shù)設(shè)為 2000。表 2-2 電容式變壓器套管模型材料參數(shù)材料 空氣 絕緣油 陶瓷 銅 油浸紙 污穢 雨水 鋁合金相對(duì)介電常數(shù) 1.0 2.2 9.0 2000 4.2 60 78 2000利用有限元法求解電場(chǎng)，需要設(shè)置邊界條件，求解區(qū)域應(yīng)為有界域，而電場(chǎng)域?yàn)闊o界域，需建立有界空氣域進(jìn)行求解[48,60-62]。本節(jié)在變壓器套管模型外設(shè)置遠(yuǎn)場(chǎng)有界空氣

圖 2-3 變壓器套管模型示意圖件對(duì)套管進(jìn)行網(wǎng)格劃分，根據(jù)有限元法原理，網(wǎng)計(jì)算結(jié)果的精確度。由于本文仿真主要研究對(duì)象為域電場(chǎng)計(jì)算結(jié)果精度的同時(shí)，減少計(jì)算容量和耗時(shí)污穢層區(qū)域中用細(xì)化尺寸進(jìn)行三角形網(wǎng)格劃分，在用常規(guī)尺寸三角形網(wǎng)格劃分。和網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)后續(xù)仿真求解有關(guān)鍵的影響。網(wǎng)格質(zhì)比矩陣的條件數(shù)而提高收斂難度。網(wǎng)格質(zhì)量是取接近 1 代表該網(wǎng)格越接近相應(yīng)的等角多邊形。本格質(zhì)量，網(wǎng)格單元的偏斜率定義為該單元所有頂點(diǎn)。1-max(θ-θe180-θe,θe-θθe)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]淋雨復(fù)合支柱絕緣子電場(chǎng)分布仿真研究[D]. 王振華.華南理工大學(xué) 2017
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[4]±1000kV直流穿墻套管的電場(chǎng)分布研究[D]. 張麗娜.山東大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3010270