12kV環(huán)保型環(huán)網柜與中置柜關鍵部件絕緣特性的研究
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【摘要】:本文課題內容是對12kV環(huán)保型環(huán)網柜與中置柜關鍵部件絕緣特性的研究,絕緣特性是衡量開關柜性能的一項重要指標。其中工頻耐壓試驗、雷電沖擊試驗及局部放電試驗是絕緣特性試驗主要項目。文中將以兩個最前沿最具代表性的產品進行研究。第一部分為環(huán)保型環(huán)網柜絕緣特性的研究。首先講述研制12kV環(huán)保型環(huán)網柜是一種發(fā)展趨勢及國內外發(fā)展動態(tài)。其次對環(huán)網柜概念、分類、功能及位置進行描述,并對傳統(tǒng)空氣環(huán)網柜、SF6環(huán)網柜與市場主流的固體環(huán)網柜、環(huán)保氣體環(huán)網柜進行分析比較,得出環(huán)保型氣體環(huán)網柜是未來發(fā)展趨勢。最后以某公司新一代12kV環(huán)保型環(huán)網柜型式試驗為基礎,具體分析12kV環(huán)保型環(huán)網柜功能特點,并研究對比氮氣、干燥空氣與SF6氣體絕緣特性。文中重點講述環(huán)網柜絕緣特性中工頻耐壓試驗和雷電沖擊耐受電壓試驗,并對環(huán)網柜三相真空相柱進行了電場仿真,通過五組實驗,分別為原模型電場仿真、絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩、絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙、絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙+外部屏蔽罩、絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙+優(yōu)化外部屏蔽罩進行電場分析,解決了電場場強擊穿問題。最終新型環(huán)網柜在西安高壓研究所順利完成所有型式試驗,并于2015年7月中下旬量產。第二部分為12kV中置柜關鍵部件絕緣特性研究。關于中置柜絕緣特性研究,論文重點探討其中局部放電問題。首先對12kV中置柜國內外發(fā)展狀態(tài)、絕緣特性中關于局部放電問題進行了探討。其次主要講述某公司一款AMS中置柜產品及局部放電特性介紹、實驗原理和局部放電測量方法。最后以某公司12kV中置柜整柜局放試驗局放量小于10pC為例進行分析。重點對三臺中置柜整柜測局放試驗、單柜測局放試驗及各零部件測局放試驗,一步一步排查產生局放超標原因,最終找出局部放電量最大點位于電流互感器與母排的連接處。并運用ANSYS仿真軟件對試驗中的單個電流互感器和兩個電流互感器分別進行電場仿真試驗,試驗結果與理論分析一致。
【關鍵詞】:12kV 環(huán)保型環(huán)網柜 中置柜 絕緣特性 局部放電 ANSYS
【學位授予單位】:廈門理工學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM855
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 引言9-15
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
- 1.1.1 研制 12kV環(huán)保型環(huán)網柜是一種發(fā)展趨勢9-10
- 1.1.2 最大允許局部放電量10-11
- 1.2 國內外研究動態(tài)11-13
- 1.2.1 環(huán)保型環(huán)網柜國內外發(fā)展動態(tài)11-13
- 1.2.2 中置柜局部放電量測量國內外發(fā)展動態(tài)13
- 1.3 課題研究內容13-15
- 第二章 空氣、SF6、固體、環(huán)保型環(huán)網柜對比與研究15-24
- 2.1 環(huán)網柜的概念15-17
- 2.1.1 高壓開關柜15-16
- 2.1.2 環(huán)網柜的概念16-17
- 2.2 環(huán)網柜的分類、功能及電網中的位置17-18
- 2.2.1 環(huán)網柜的分類17
- 2.2.2 環(huán)網柜的功能17
- 2.2.3 環(huán)網柜在電網中的位置17-18
- 2.3 空氣環(huán)網柜、SF6氣體環(huán)網柜、固體環(huán)網柜的比較18-19
- 2.3.1 空氣環(huán)網柜和SF6氣體環(huán)網柜18-19
- 2.3.2 固體環(huán)網柜(Solid-insulated ring main unit)19
- 2.4 環(huán)保型氣體環(huán)網柜19-22
- 2.4.1 氮氣絕緣結構及優(yōu)化設計19-20
- 2.4.2 干燥空氣、氮氣及SF6絕緣特性的研究比較20
- 2.4.3 氮氣絕緣水平20-21
- 2.4.4 氮氣環(huán)網柜的尺寸21
- 2.4.5 環(huán)保型氣體環(huán)網柜的產品分析與比較21-22
- 2.4.6 固體環(huán)網柜與環(huán)保型氣體環(huán)網柜的比較22
- 2.5 環(huán)保型材料的研究22-24
- 2.5.1 采用熱塑型固體絕緣材質22-24
- 第三章 某公司新一代 12kV環(huán)保型環(huán)網柜型式試驗與關鍵部件絕緣特性的仿真24-41
- 3.1 12kV環(huán)保型環(huán)網柜的介紹24-25
- 3.1.1 環(huán)保概念24
- 3.1.2 集成智能化24
- 3.1.3 功能特點24-25
- 3.2 環(huán)網柜產品型式試驗25-28
- 3.2.1 工頻耐受電壓試驗25-27
- 3.2.2 沖擊耐受電壓試驗27-28
- 3.3 環(huán)保型環(huán)網柜真空相柱的優(yōu)化與電場仿真28-30
- 3.3.1 ANSYS軟件的介紹28
- 3.3.2 高壓電器中常用絕緣材料的絕緣性能28-30
- 3.4 環(huán)網柜真空相柱電場仿真30-33
- 3.4.1 優(yōu)化設計原理30
- 3.4.2 對真空相柱進行建模和仿真操作30-31
- 3.4.3 仿真相關參數(shù)31-32
- 3.4.4 仿真結果與分析32-33
- 3.5 絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩33-34
- 3.6 絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙34-36
- 3.6.1 仿真結果35-36
- 3.7 絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙+外部屏蔽罩36-38
- 3.8 絕緣拉桿環(huán)氧樹脂澆注屏蔽罩+傘裙+優(yōu)化外部屏蔽罩38-39
- 3.9 實驗總結39-41
- 第四章 12kV中置柜AMS產品介紹及局部放電研究41-45
- 4.1 中置式開關柜的概念41
- 4.2 中置柜AMS產品介紹41-42
- 4.3 局部放電特性介紹42-43
- 4.4 局部放電量實驗原理43-44
- 4.5 局部放電的測量44-45
- 第五章 某公司 12kV中置柜產品整柜局放試驗及關鍵部件絕緣特性仿真45-61
- 5.1 某公司 12kV中置柜整柜局放試驗原理圖45
- 5.2 試驗過程45-49
- 5.2.1 試驗測量儀器45-46
- 5.2.2 測量方法46-47
- 5.2.3 測量結果47-49
- 5.3 結果分析49-51
- 5.4 對電流互感器單獨進行電場仿真51-58
- 5.4.1 單個電流互感器的仿真51-58
- 5.5 兩電流互感器之間的影響58-60
- 5.5.1 方案一兩電流互感器之間相距 26mm58-59
- 5.5.2 方案二兩電流互感器之間相距 70mm59-60
- 5.6 本章小結60-61
- 第六章 總結與展望61-63
- 6.1 全文總結61-62
- 6.2 課題展望62-63
- 參考文獻63-66
- 致謝66-67
- 附錄67-69
- 個人簡歷 在學期間發(fā)表的學術論文及研究成果69
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,本文編號:364415
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