車載油浸式空心電抗器面臨穩(wěn)態(tài)工作電壓可達1 100 k V,為保證安全運行,文中分析了穩(wěn)態(tài)情況下車載油浸式空心電抗器的電場強度分布。為減小有限元建模的復雜程度,文中建立了車載油浸式空心電抗器的簡化有限元模型并驗證了模型的正確性。電場計算結(jié)果表明,車載油浸式空心電抗器的內(nèi)部絕緣油是保證穩(wěn)態(tài)安全運行,不發(fā)生放電的重要絕緣組件。電抗器的環(huán)氧樹脂外殼形狀需合理設置以減小電介質(zhì)極化帶來的高電場強度。加裝均壓球能使車載油浸式空心電抗器的電場強度峰值減小73.12%,進一步減小放電風險的同時,緩解了高場強可能導致的介質(zhì)老化。 

【文章來源】：高壓電器. 2020,56(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

二維軸對稱模型

設置電勢均勻分布的邊界條件還使得模型可以簡化。該電抗器共有37 050匝導線，每65匝緊密繞制稱為一段，同一平面有19段稱為一餅，每臺共30餅，細化到每匝導線建模非常復雜。設置電勢均勻分布后可以在計算模型中對上千匝導線進行合并建模，極大減小建模復雜度。本實驗中，對靠近端部的電抗器繞組按餅合并，對遠離端部的電抗器繞組直接按整體設置均勻分布的電勢邊界條件，見圖2。為驗證簡化繞組模型和均勻分布電勢邊界條件設置的正確性，文中比較了賦予均勻分布電勢邊界條件和賦予由電路模型求得的實際電勢邊界條件算得的穩(wěn)態(tài)電場強度峰值，見圖3。兩種邊界條件設置算得結(jié)果差別約1%。經(jīng)過估算，該電抗器穩(wěn)態(tài)運行時，匝間場強約為16.8 k V/cm，遠低于匝間絕緣油紙擊穿場強[21]，并且段間場強小于10 k V，遠低于絕緣油擊穿場強[22]，可不必考慮，因此在圖2中對車載油浸式空心電抗器進行簡化建模是合理的。

為驗證簡化繞組模型和均勻分布電勢邊界條件設置的正確性，文中比較了賦予均勻分布電勢邊界條件和賦予由電路模型求得的實際電勢邊界條件算得的穩(wěn)態(tài)電場強度峰值，見圖3。兩種邊界條件設置算得結(jié)果差別約1%。經(jīng)過估算，該電抗器穩(wěn)態(tài)運行時，匝間場強約為16.8 k V/cm，遠低于匝間絕緣油紙擊穿場強[21]，并且段間場強小于10 k V，遠低于絕緣油擊穿場強[22]，可不必考慮，因此在圖2中對車載油浸式空心電抗器進行簡化建模是合理的。1.3 網(wǎng)格剖分

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于有限元方法的35 kV干式空心并聯(lián)電抗器匝間電場分布研究[J]. 彭慶軍,姜雄偉,馬儀,錢國超,顏冰,鄒德旭,周天春.  高壓電器. 2018(02)
[2]直流GIL絕緣設計及局部放電檢測研究進展[J]. 趙科,王靜君,劉通,何攀.  電力工程技術(shù). 2017(05)
[3]特高壓GIS設備現(xiàn)場標準雷電沖擊耐壓試驗技術(shù)的應用[J]. 文韜,張喬根,趙軍平,陶風波,賈勇勇.  電力工程技術(shù). 2017(01)
[4]電場分布以及匝數(shù)偏差暫態(tài)電動力對干式空心并聯(lián)電抗器影響的研究[J]. 吳彥霖,譚向宇,馬儀,王科,錢國超,張軒,王巖,郭小兵,王永紅.  高壓電器. 2016(10)
[5]箔式空心電抗器雷電沖擊過電壓計算與分析[J]. 張卜元,趙科,鄒軍.  高電壓技術(shù). 2016(02)
[6]750kV現(xiàn)場交流耐壓車載試驗平臺的設計研究[J]. 陳敏,汪濤,陳雋,白堯,周宏,周青青.  高壓電器. 2014(12)
[7]復合電場下油紙(板)絕緣擊穿特性及其數(shù)學模型[J]. 陳慶國,池明赫,高源,魏新勞,王永紅,張松.  中國電機工程學報. 2013(31)
[8]空心電抗器電場強度分布計算與均壓環(huán)設計[J]. 徐菁,李飛舟,王鈺,文武.  武漢大學學報(工學版). 2013(02)
[9]35kV三相空心電抗器組的磁場分布[J]. 杜華珠,文習山,魯海亮,姜志鵬.  高電壓技術(shù). 2012(11)
[10]植物絕緣油中含水量對其絕緣性能的影響[J]. 鄒平,李劍,孫才新,廖瑞金,張召濤.  高電壓技術(shù). 2011(07)

碩士論文
[1]空心電抗器電場及電動力問題分析[D]. 趙延山.山東大學 2012



本文編號：3462176