在直流GIL中,盆式絕緣子起著機(jī)械支撐和電氣絕緣的作用。運(yùn)行過(guò)程中,由于電場(chǎng)力作用,GIL中游離電荷將在盆式絕緣子表面積聚,從而降低盆式絕緣子沿面絕緣水平;同樣,GIL中金屬微粒的存在將影響盆式絕緣子沿面絕緣能力。因此,開(kāi)展直流GIL中盆式絕緣子表面電荷與金屬微粒對(duì)盆式絕緣子沿面絕緣特性影響研究具有學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值,主要開(kāi)展以下研究:（1）以實(shí)際運(yùn)行的直流GIL中252k V盆式絕緣子為背景,建立了表面電荷積聚數(shù)學(xué)模型,分析了絕緣子表面電荷積聚的微觀機(jī)理,針對(duì)有利于收斂的人工擴(kuò)散項(xiàng)展開(kāi)討論,并確定了人工擴(kuò)散系數(shù),在20、50、100、200kV情況下分別選擇0.05mm、0.002mm、0.001mm、0.0005mm作為人工擴(kuò)散系數(shù)的網(wǎng)格計(jì)算參數(shù)。（2）計(jì)算了20、50、100、200k V直流電壓作用下,GIL內(nèi)部SF₆氣壓為0.1～0.7MPa時(shí),四種模型結(jié)構(gòu)的盆式絕緣子表面電荷積聚情況,選定了本文的仿真模型并分析了電壓、氣壓、模型結(jié)構(gòu)因素對(duì)盆式絕緣子表面電荷及其電場(chǎng)影響。仿真結(jié)果表明,隨著電壓增長(zhǎng),在絕緣子附近的正離子和負(fù)離子越來(lái)越少,但電荷密度逐漸增長(zhǎng)... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

盆式絕緣子附近網(wǎng)格

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文30盆式絕緣子試品最大外徑為440mm，高120mm。絕緣子實(shí)際運(yùn)行時(shí)，在絕緣子的凸面和凹面均設(shè)計(jì)了連接件均壓結(jié)構(gòu)，優(yōu)化高壓嵌件、絕緣氣體、絕緣子結(jié)合位置電場(chǎng)分布情況并用于連接GIL母線。因此在試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)計(jì)筒狀屏蔽用于凹面，并與導(dǎo)電桿連接，在凸面設(shè)計(jì)球面的最大外徑為144mm的空心球形均壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行屏蔽。4.1.2實(shí)驗(yàn)腔體設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)的腔體（見(jiàn)圖4.2）由管道隔離而成，由3個(gè)盆式絕緣子將整個(gè)管道隔離成3個(gè)腔室。絕緣子凸面實(shí)驗(yàn)在最左側(cè)的腔室I中進(jìn)行，絕緣子凹面實(shí)驗(yàn)在中間氣室II中進(jìn)行。在進(jìn)行絕緣子凸面實(shí)驗(yàn)時(shí)，在絕緣子端部設(shè)置球狀屏蔽改善絕緣子端部電場(chǎng)，絕緣子凹面采用圓形連接件連接高壓電極并改善端部電常試品絕緣子為實(shí)際運(yùn)行中252kV盆式絕緣子，腔體中間使用252kV盆式絕緣子作為氣隔絕緣子，最右側(cè)采用帶氣孔的420kV盆式絕緣子進(jìn)行隔斷，因?yàn)?20kV盆式絕緣子比252kV盆式絕緣子閃絡(luò)電壓更高，因此采用420kV盆式絕緣子可以有效的避免絕緣子閃絡(luò)時(shí)在420kV盆式絕緣子表面，增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。最右側(cè)腔體III上部連接SF6復(fù)合絕緣套管，以此鏈接高壓進(jìn)線。整體的實(shí)驗(yàn)裝置呈現(xiàn)“L”形，總高約11m，長(zhǎng)約4m。為了能夠方便觀察絕緣子沿面閃絡(luò)情況，查看閃絡(luò)痕跡，確定閃絡(luò)位置，實(shí)驗(yàn)腔體I、II均設(shè)置觀察窗。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)行絕緣子凸面實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)腔體II中充入0.5MPa的氣體，以確絕緣子閃絡(luò)發(fā)生在絕緣子凸面處，相反進(jìn)行絕緣子凹面實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)腔體I中充入0.5MPa的氣體，以確絕緣子閃絡(luò)發(fā)生在絕緣子凹面處，實(shí)驗(yàn)后只需更換實(shí)驗(yàn)腔體中的氣體，極大的減少了實(shí)驗(yàn)氣體的使用。圖4.2絕緣子閃絡(luò)實(shí)驗(yàn)腔體Fig.4.2Cavityforflashoverexperimentsofinsulators4.1.3實(shí)驗(yàn)回路搭建由高壓直流電源、電阻分壓器

第4章金屬微粒對(duì)盆式絕緣子沿面絕緣特性影響分析31閃絡(luò)后電壓由示波器采集而得，直流發(fā)生器輸出電壓由電阻分壓器測(cè)量。閃絡(luò)實(shí)驗(yàn)封閉氣室由實(shí)際420kVGIS間隔改造而成；高壓直流電壓由硅橡膠套管引入氣室內(nèi)施加在絕緣子上，絕緣子凸面使用毛囊屏蔽改善端部電常高壓套管試品絕緣子球形屏蔽視窗圖4.3絕緣子閃絡(luò)實(shí)驗(yàn)腔體Fig.4.3Cavityforflashoverexperimentsofinsulators圖4.4盆式絕緣子沿面閃絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.4.4Flashovervoltagemeasurementplatform4.1.4實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)本文通過(guò)人為粘貼金屬微粒至絕緣子表面的方法，對(duì)金屬微粒附著時(shí)絕緣子表面沿面閃絡(luò)特性影響進(jìn)行研究。文獻(xiàn)[49]中通過(guò)分析不同形狀的金屬微粒在GIS中，金屬微粒對(duì)GIS絕緣特性的影響分析，研究發(fā)現(xiàn)金屬微�？蓺w類為三種形狀：碟形、線形和其他不規(guī)則形狀，但是線形金屬微粒對(duì)絕緣強(qiáng)度影響最大。目前研究金屬微粒對(duì)絕緣子沿面特性影響多集中于球形和線性金屬微粒，球狀金屬微粒多用于研究金屬微粒運(yùn)動(dòng)等特性，線性微

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]直流GIL用非線性電導(dǎo)環(huán)氧絕緣子電場(chǎng)仿真[J]. 李進(jìn),張程,杜伯學(xué),梁虎成,傅明利,侯帥.  高電壓技術(shù). 2019(04)
[2]材料電導(dǎo)率對(duì)盆式絕緣子沿面電場(chǎng)與電荷分布的影響[J]. 杜乾棟,張喬根,趙軍平,吳治誠(chéng),王嬋瓊.  高電壓技術(shù). 2018(12)
[3]直流GIL中固-氣界面電荷特性研究綜述Ⅱ:電荷調(diào)控及抑制策略[J]. 張博雅,張貴新.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(22)
[4]環(huán)氧樹(shù)脂非線性電導(dǎo)復(fù)合材料表面電荷與沿面閃絡(luò)特性研究[J]. 李昂,張苗苗.  絕緣材料. 2018(06)
[5]特高壓GIS盆式絕緣子沿面閃絡(luò)特性研究綜述[J]. 孫秋芹,羅宸江,汪沨,陳赦,陳杰,周志成,王麗峰.  高壓電器. 2018(05)
[6]GIS盆式絕緣子典型缺陷的電場(chǎng)仿真[J]. 常文治,畢建剛,劉姝嬪,袁帥,周宏揚(yáng),杜非,馬國(guó)明.  高壓電器. 2018(05)
[7]直流電壓下SF6中自由線形導(dǎo)電微粒運(yùn)動(dòng)特性[J]. 張喬根,游浩洋,馬徑坦,秦逸帆,文韜,郭璨.  高電壓技術(shù). 2018(03)
[8]直流電場(chǎng)下運(yùn)動(dòng)金屬微粒的帶電估算與碰撞分析[J]. 孫繼星,陳維江,李志兵,顏湘蓮,楊鵬偉,劉浩.  高電壓技術(shù). 2018(03)
[9]不同類型自由金屬微粒對(duì)SF6絕緣特性的影響[J]. 肖淞,張曉星,周倩,唐炬,戴琦偉,李祎.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[10]110kV盆式絕緣子法蘭金屬缺陷局部放電研究[J]. 高鏘源,張建宏,鄭雪欽,石文廣.  高壓電器. 2018(01)

碩士論文
[1]直流GIL中金屬微粒對(duì)絕緣子表面電荷積聚的作用機(jī)制研究[D]. 李伯濤.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]盆式絕緣子暫態(tài)電場(chǎng)仿真及其對(duì)沿面閃絡(luò)影響分析[D]. 王彩云.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015



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