發(fā)布時(shí)間：2020-04-08 05:00

【摘要】：近年來隨著我國電力行業(yè)的飛速發(fā)展,整個(gè)電力系統(tǒng)也正朝著高電壓、大容量的趨勢發(fā)展。尤其是今年我國直流輸電技術(shù)的興起,包括目前正在建設(shè)中的昌吉-古泉直流輸電工程,其直流輸電電壓已經(jīng)達(dá)到± 11 OOkV,此電壓水平為世界最高的直流輸電電壓等級。作為直流輸電系統(tǒng)中最重要設(shè)備之一的換流電壓器,其安全性決定了局部、甚至整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。由于換流變壓器的運(yùn)行工況特點(diǎn),每臺換流變壓器將在出廠試驗(yàn)將分別進(jìn)行交流外施、直流外施、直流極性反轉(zhuǎn)的考核。本文將基于某臺已經(jīng)通過試驗(yàn)的工程產(chǎn)品為基礎(chǔ),結(jié)合解析法、邊界元、有限仿真在對于交流外施、直流外施、直流極性反轉(zhuǎn)電壓作用下?lián)Q流變壓器絕緣系統(tǒng)的電場分布的不同特點(diǎn)進(jìn)行深入討論,以及如何進(jìn)行電場優(yōu)化,降低電場強(qiáng)度。本文的首先主要介紹了目前國內(nèi)外目前用于變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)電場分析發(fā)展現(xiàn)狀,以及目前本文重點(diǎn)解決的問題。主要介紹了解析法、邊界限元、有限元的基本理論,以IES electro 2D邊界元,Infolytica Elecnet 2D、3D有限元工程仿真軟件的仿真應(yīng)用。針對換流變壓器絕緣結(jié)構(gòu)在交流電壓下的電場分布特點(diǎn),利用數(shù)學(xué)解析法與2D邊界相結(jié)合的方法進(jìn)行深入研究,主要包括變壓器內(nèi)部均勻電場進(jìn)行分析以及如何進(jìn)行均勻區(qū)域的電場優(yōu)化;以及端部區(qū)域的不均勻電場分布,將對繞組端部的不均勻電場分布系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)討論,分析電場不均勻系數(shù)與形狀的關(guān)聯(lián)性,以及如何進(jìn)行端部交流電場的優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對換流變壓器絕緣結(jié)構(gòu)在直流外施電壓作用下的電場分布特性,并討論結(jié)合2D有限元分析換流變壓器的交、直流電場分布的不同特點(diǎn),在不同的切割面仿真對于直流電場分析的影響,外施加直流電場在不同溫度條件下的分布情況經(jīng)如何進(jìn)行相關(guān)的直流外施直流電場優(yōu)化。本章節(jié)還將換流變壓器在直流極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)下的暫態(tài)過程進(jìn)行電場分析,深入討論暫態(tài)下在紙板與油中電場的變化趨勢。本文最后對交流、直流電場仿真結(jié)果進(jìn)行對比,以及如何展開對于相應(yīng)的仿真結(jié)果進(jìn)行有效的評估,通過VBA的編程語言對仿真結(jié)果進(jìn)行程序化評估。
【圖文】：

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第二章 電場分析解析法與仿真2.1 電場基礎(chǔ)理論電磁學(xué)是由庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋、赫茲等偉大的科學(xué)家逐步提出、并完善的，電場學(xué)中的各種概念以及相互關(guān)系，為后面開展不同領(lǐng)域的科學(xué)研究、應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。由于本文主要是圍繞電場分析的內(nèi)容進(jìn)行展開，因此將主要介紹電場分析相關(guān)的重要經(jīng)典公式。電場分析所用到的參數(shù)很多，首先羅列一下常用的物理量。本文先將各物理量的關(guān)系做成一個(gè)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，通過微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算或者其他物理參數(shù)量的引入各個(gè)參數(shù)繪制成為一個(gè)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，用來理解電場理論的基本物理概念。參數(shù)網(wǎng)絡(luò)如圖所示。

介電常數(shù)將電通密度與電場強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。在靜電條件下如果介下，公式(2-9)中的電荷密度為零，這樣該方程就演化成為了爾坐標(biāo)表達(dá)式可見(2-12)，在給出特定邊界條件下，上述方程元計(jì)算的基礎(chǔ)方程[4]。： V = ∮ = 0 方程： = 0 標(biāo)表達(dá)式： + + = 0 分析解析法的基礎(chǔ)解析法來說，通常解決是基于標(biāo)準(zhǔn)電極形狀進(jìn)行公式平板電容器，，如果在忽略掉電容器極板的邊緣效應(yīng)的情況下近似均勻分布，我們稱之為“均勻電場”區(qū)域，電場的等位線如
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM40;TM743

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;西電西變?yōu)榫迫?湖南±800kV特高壓輸電工程打造成功14臺國產(chǎn)容量最大的換流變壓器[J];變壓器;2017年04期

2 張揚(yáng);;換流變壓器絕緣技術(shù)研究與應(yīng)用達(dá)國際先進(jìn)水平[J];中國設(shè)備工程;2017年11期

3 ;中國西電研制成功國產(chǎn)容量最大的換流變壓器[J];設(shè)備管理與維修;2016年10期

4 師f

本文編號：2618926