隔雨伞对淋雨状态下500kV主变高压套管外绝缘的影响
发布时间：2021-01-31 05:16
高压套管淋雨闪络事故频发,为了探讨加装隔雨伞后500kV主变高压套管在淋雨状态下的外绝缘电场分布特性和伞裙淋雨特性,本文对套管伞裙参数和隔雨伞安装方案进行了电场仿真和实验研究,研究内容如下:（1）对淋雨状态下的500kV变压器套管进行了全结构建模和电场仿真,分别以伞裙“雨帘-气隙”的空气间隙电场和伞裙表面的沿面路径电场为判据,对套管伞间距和伞伸出两个参数进行了优化设计,得出了伞间距和伞伸出对套管外绝缘电场的影响规律,提出了基于该型号套管的优化参数,揭示了淋雨条件和污秽条件下伞裙参数对套管外绝缘电场影响规律的异同。（2）对不同伞裙参数的套管加装隔雨伞,建立了相应参数的套管淋雨模型并进行仿真,研究了隔雨伞对淋雨状态下变压器套管外绝缘电场的影响,并分析了安装隔雨伞改善绝缘性能的有效性,揭示了淋雨条件和污秽条件下隔雨伞对对套管外绝缘电场影响规律的异同。（3）以具有优化伞裙参数的套管淋雨模型为基础,在淋雨状态和污秽状态下对隔雨伞的伞伸出、安装数量和安装位置进行了仿真和优化,研究了这三个因素对套管外绝缘电场的影响,基于电场特性得出了较优安装方案。（4）对加装隔雨伞后的变压器套管进行淋雨实验,研究了...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电容式变压器套管结构示意图
(a)污秽状态 (b)淋雨状态图 2-2 变压器套管电场仿真模型2.3 边界条件设定及网格划分在等效工频交流电压下，套管外绝缘电场可视为静电场，其分布由材料介电常数决定[48,59-61]，各结构电气参数如表 2-1 所示。套管内部导电杆（铜）和均压环（铝合金）视为理想金属导体，其复介电常数实部为 1，虚部在低频极限情况下趋向无穷大。因此在仿真模型中，导电杆、均压罩和均压球材料的相对介电常数设为 2000。表 2-2 电容式变压器套管模型材料参数材料 空气 绝缘油 陶瓷 铜 油浸纸 污秽 雨水 铝合金相对介电常数 1.0 2.2 9.0 2000 4.2 60 78 2000利用有限元法求解电场，需要设置边界条件，求解区域应为有界域，而电场域为无界域，需建立有界空气域进行求解[48,60-62]。本节在变压器套管模型外设置远场有界空气
图 2-3 变压器套管模型示意图件对套管进行网格划分，根据有限元法原理，网计算结果的精确度。由于本文仿真主要研究对象为域电场计算结果精度的同时，减少计算容量和耗时污秽层区域中用细化尺寸进行三角形网格划分，在用常规尺寸三角形网格划分。和网格质量对后续仿真求解有关键的影响。网格质比矩阵的条件数而提高收敛难度。网格质量是取接近 1 代表该网格越接近相应的等角多边形。本格质量，网格单元的偏斜率定义为该单元所有顶点。1-max(θ-θe180-θe,θe-θθe)
【参考文献】：
期刊论文
[1]隔雨伞对淋雨状态下复合支柱绝缘子电场的影响[J]. 谭傲,廖一帆,阳林,王振华,郝艳捧,张福增,李立浧. 高压电器. 2018(08)
[2]基于雨水混合物模型的平抗直流套管的雨闪故障分析[J]. 邓万婷,张勃,汪涛,李亮. 电工技术学报. 2017(21)
[3]实际运行电压下特高压换流变压器阀侧套管电场分布研究[J]. 程建伟,赵林杰,孙夏青,杨家辉,雷园园. 南方电网技术. 2017(05)
[4]±800kV直流分压器典型绝缘故障的仿真分析与应对措施[J]. 程建伟,杨家辉,张曦,李锐海,王颂,赵林杰. 南方电网技术. 2017(01)
[5]±500kV直流复合套管雨闪事故分析及预防措施研究[J]. 沈煜,邓万婷,张耀东,全江涛. 电瓷避雷器. 2015(06)
[6]750kV高压套管雨闪事故分析及处理[J]. 康钧,曲全磊,陈尧,李占林,李秋阳,王生富,岳海龙. 青海电力. 2015(03)
[7]ZW32-12G户外真空断路器加装增爬裙效果分析[J]. 陈宋民,庄玉芝,张霞. 通讯世界. 2015(03)
[8]隔雨伞改善超、特高压变电站外绝缘大雨闪络特性的试验研究[J]. 于昕哲,周军,横井清吾,近藤邦明,前田元宏,黄瑞平. 高电压技术. 2013(12)
[9]750kV升压站电气设备综合治理[J]. 刘福龙. 科技风. 2013(13)
[10]±800kV直流穿墙套管安装和现场试验关键技术研究[J]. 潘国洪,朱华艳. 高压电器. 2013(02)
博士论文
[1]高海拔地区特高压直流复合支柱绝缘子伞裙优化和污闪特性研究[D]. 谷裕.华南理工大学 2014
[2]交直流电力系统稳定性分析与控制相关问题的研究[D]. 屠竞哲.浙江大学 2012
硕士论文
[1]淋雨复合支柱绝缘子电场分布仿真研究[D]. 王振华.华南理工大学 2017
[2]油纸电容式套管电场及温度场分析[D]. 冀田.沈阳工业大学 2015
[3]63kV高压交流套管的绝缘设计[D]. 陈瑾希.大连理工大学 2015
[4]±1000kV直流穿墙套管的电场分布研究[D]. 张丽娜.山东大学 2014
[5]复合绝缘子内部缺陷、污秽条件下电场仿真研究[D]. 刘芹.华南理工大学 2012
[6]110kV支柱绝缘子覆冰交流闪络特性及其防冰闪措施研究[D]. 卢杰.重庆大学 2008
本文编号：3010270
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电容式变压器套管结构示意图
(a)污秽状态 (b)淋雨状态图 2-2 变压器套管电场仿真模型2.3 边界条件设定及网格划分在等效工频交流电压下，套管外绝缘电场可视为静电场，其分布由材料介电常数决定[48,59-61]，各结构电气参数如表 2-1 所示。套管内部导电杆（铜）和均压环（铝合金）视为理想金属导体，其复介电常数实部为 1，虚部在低频极限情况下趋向无穷大。因此在仿真模型中，导电杆、均压罩和均压球材料的相对介电常数设为 2000。表 2-2 电容式变压器套管模型材料参数材料 空气 绝缘油 陶瓷 铜 油浸纸 污秽 雨水 铝合金相对介电常数 1.0 2.2 9.0 2000 4.2 60 78 2000利用有限元法求解电场，需要设置边界条件，求解区域应为有界域，而电场域为无界域，需建立有界空气域进行求解[48,60-62]。本节在变压器套管模型外设置远场有界空气
图 2-3 变压器套管模型示意图件对套管进行网格划分，根据有限元法原理，网计算结果的精确度。由于本文仿真主要研究对象为域电场计算结果精度的同时，减少计算容量和耗时污秽层区域中用细化尺寸进行三角形网格划分，在用常规尺寸三角形网格划分。和网格质量对后续仿真求解有关键的影响。网格质比矩阵的条件数而提高收敛难度。网格质量是取接近 1 代表该网格越接近相应的等角多边形。本格质量，网格单元的偏斜率定义为该单元所有顶点。1-max(θ-θe180-θe,θe-θθe)
【参考文献】：
期刊论文
[1]隔雨伞对淋雨状态下复合支柱绝缘子电场的影响[J]. 谭傲,廖一帆,阳林,王振华,郝艳捧,张福增,李立浧. 高压电器. 2018(08)
[2]基于雨水混合物模型的平抗直流套管的雨闪故障分析[J]. 邓万婷,张勃,汪涛,李亮. 电工技术学报. 2017(21)
[3]实际运行电压下特高压换流变压器阀侧套管电场分布研究[J]. 程建伟,赵林杰,孙夏青,杨家辉,雷园园. 南方电网技术. 2017(05)
[4]±800kV直流分压器典型绝缘故障的仿真分析与应对措施[J]. 程建伟,杨家辉,张曦,李锐海,王颂,赵林杰. 南方电网技术. 2017(01)
[5]±500kV直流复合套管雨闪事故分析及预防措施研究[J]. 沈煜,邓万婷,张耀东,全江涛. 电瓷避雷器. 2015(06)
[6]750kV高压套管雨闪事故分析及处理[J]. 康钧,曲全磊,陈尧,李占林,李秋阳,王生富,岳海龙. 青海电力. 2015(03)
[7]ZW32-12G户外真空断路器加装增爬裙效果分析[J]. 陈宋民,庄玉芝,张霞. 通讯世界. 2015(03)
[8]隔雨伞改善超、特高压变电站外绝缘大雨闪络特性的试验研究[J]. 于昕哲,周军,横井清吾,近藤邦明,前田元宏,黄瑞平. 高电压技术. 2013(12)
[9]750kV升压站电气设备综合治理[J]. 刘福龙. 科技风. 2013(13)
[10]±800kV直流穿墙套管安装和现场试验关键技术研究[J]. 潘国洪,朱华艳. 高压电器. 2013(02)
博士论文
[1]高海拔地区特高压直流复合支柱绝缘子伞裙优化和污闪特性研究[D]. 谷裕.华南理工大学 2014
[2]交直流电力系统稳定性分析与控制相关问题的研究[D]. 屠竞哲.浙江大学 2012
硕士论文
[1]淋雨复合支柱绝缘子电场分布仿真研究[D]. 王振华.华南理工大学 2017
[2]油纸电容式套管电场及温度场分析[D]. 冀田.沈阳工业大学 2015
[3]63kV高压交流套管的绝缘设计[D]. 陈瑾希.大连理工大学 2015
[4]±1000kV直流穿墙套管的电场分布研究[D]. 张丽娜.山东大学 2014
[5]复合绝缘子内部缺陷、污秽条件下电场仿真研究[D]. 刘芹.华南理工大学 2012
[6]110kV支柱绝缘子覆冰交流闪络特性及其防冰闪措施研究[D]. 卢杰.重庆大学 2008
本文编号：3010270
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