快速暂态过电压下隔离开关中盆式绝缘子的暂态电场分析
发布时间：2021-05-21 04:22
气体绝缘组合电器（Gas Insulated Switchgear,简称GIS）中的盆式绝缘子起着支撑母线导体、隔绝各个气室及电气绝缘等重要作用,其性能好坏关系到GIS的稳定运行。制造盆式绝缘子的过程中,因操作不规范、工艺流程不完善、设备不稳定等会在盆式绝缘子内部产生气泡或杂质等缺陷。当特快速暂态过电压（Very Fast Transient Over-voltage,简称VFTO）侵入到隔离开关内部时,气泡或杂质等缺陷会畸变盆式绝缘子电场,导致盆式绝缘子局部放电,影响GIS正常运行,从而危害盆式绝缘子的绝缘安全。因此,研究VFTO作用下气泡等缺陷对盆式绝缘子电场分布的影响,对提高GIS运行的安全性和稳定性有着及其重要的意义。本文首先以某1100kV GIS变电站为例,利用电磁暂态程序搭建GIS内部电气设备的等效仿真计算模型。仿真计算隔离开关合闸操作时在GIS内部主要电气设备和与其相连变压器上的VFTO。重点对隔离开关处VFTO的波形、幅值和主要频率进行仿真研究。基于有限元原理仿真计算VFTO或工频电压作用下,盆式绝缘子内部分别存在气泡或金属丝缺陷时的电场分布,并分析气泡或金属丝等缺陷...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 VFTO的国内外研究现状
1.2.2 盆式绝缘子的国内外研究现状
1.2.3 暂态电场的国内外研究现状
1.3 课题的主要研究内容
第二章 GIS中的VFTO仿真计算
2.1 GIS中的VFTO基本理论
2.1.1 VFTO产生机理
2.1.2 VFTO的特性
2.1.3 VFTO分类
2.1.4 VFTO对设备绝缘性能的威胁
2.1.5 VFTO的抑制措施
2.2 GIS中 VFTO暂态电路模型及参数
2.3 1100KV GIS变电站建模及VFTO仿真计算
2.4 本章小结
第三章 盆式绝缘子三维暂态电场数值分析
3.1 有限元法求解电场概述
3.2 VFTO作用下暂态电场计算的数值模拟
3.2.1 盆式绝缘子暂态电场频率模型的建立
3.2.2 绝缘介质高频参数的确定
3.3 VFTO作用下盆式绝缘子暂态电场的计算
3.3.1 盆式绝缘子三维数学模型的建立
3.3.2 盆式绝缘子三维暂态电场分布
3.4 本章小结
第四章 存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场分析
4.1 VFTO作用下气泡对盆式绝缘子电场分布的影响
4.2 VFTO作用下气泡对附近电场分布的影响
4.2.1 气泡径向位置对附近电场分布的影响
4.2.2 气泡距表面位置对电场分布的影响
4.2.3 气泡大小对附近电场分布的影响
4.3 工频电压下气泡对盆式绝缘子电场分布的影响
4.3.1 气泡位置对盆式绝缘子电场分布的影响
4.3.2 气泡位置对盆式绝缘子表面电场强度分布的影响
4.4 本章小结
第五章 存在金属丝缺陷的盆式绝缘子电场分析
5.1 VFTO作用下径向金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.1.1 金属丝径向位置对电场分布的影响
5.1.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.1.3 金属丝宽度对电场分布的影响
5.2 VFTO作用下横向金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.2.1 金属丝径向位置对电场分布的影响
5.2.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.2.3 金属丝宽度对电场分布的影响
5.3 工频电压下金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.3.1 金属丝位置对电场分布的影响
5.3.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GIS中VFTO、VFTC统计特性试验和仿真方法研究[J]. 段韶峰,赵琳,李志兵,詹花茂,李成榕,姚林志. 电网技术. 2015(12)
[2]盆式绝缘子存在自由金属颗粒时的电场分析及其对沿面闪络的影响[J]. 高有华,王彩云,刘晓明,王珊,齐安智. 电工电能新技术. 2015(08)
[3]特高压GIS变电站VFTO仿真计算研究[J]. 王磊,陈洁,万磊,林晓静,戴敏. 电力建设. 2014(09)
[4]铁氧体磁环抑制252 kV GIS中VFTO的试验研究[J]. 关永刚,郭珮琪,陈维江,刘卫东,段韶峰,岳功昌. 高电压技术. 2014(07)
[5]1000kV GIS中快速暂态过电压抑制措施研究[J]. 钟笑拳,周力行,刘涛,何腾芳,逄伟,陈锦麟. 电瓷避雷器. 2013(06)
[6]南阳站1100kV HGIS VFTO仿真[J]. 魏长宇,孙永恒,张铎,曹祥麟,刘德辉,刘吉成,魏俊梅. 高压电器. 2013(07)
[7]气体绝缘开关设备的隔离开关分合空载短母线时特快速暂态过电压及特快速暂态电流测量[J]. 詹花茂,赵承楠,段韶峰,李成榕,李志兵,欧阳卓. 高电压技术. 2013(06)
[8]VFTO仿真中GIS隔离开关电弧模型的研究进展[J]. 刘教民,杜巍,王震洲,孙祎,李永刚. 高压电器. 2013(05)
[9]特高压GIS变电站中快速暂态过电压仿真及其特性分析[J]. 王娜,林莘,徐建源,王飞鸣,王静. 高电压技术. 2012(12)
[10]GIS中金属氧化物避雷器对特快速暂态过电压的影响[J]. 林莘,王静,徐建源,王娜. 高电压技术. 2012(10)
硕士论文
[1]介质高频特性对GIS绝缘子绝缘性能影响研究[D]. 陈敏.沈阳工业大学 2017
[2]特快速暂态过电压特性分析及其数值仿真研究[D]. 李岩.山东大学 2015
[3]GIS中特快速暂态过电压研究[D]. 刘德东.华东交通大学 2015
[4]锡林郭勒500kV GIS变电站VFTO仿真计算及特性分析[D]. 孙嘉.华北电力大学 2015
[5]特高压盆式绝缘子裂纹缺陷放电研究[D]. 苑维琦.华北电力大学 2014
[6]GIS中VFTO对隔离开关气室的影响研究[D]. 左明鑫.沈阳工业大学 2014
[7]存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场仿真分析[D]. 罗文天.沈阳工业大学 2014
[8]精确电弧模型下GIS中VFTO的计算与分析[D]. 滕辉.广西大学 2013
[9]特高压GIS暂态过程及其绝缘子暂态特性研究[D]. 刘飞.沈阳工业大学 2013
[10]220kV GIS盆式绝缘子表面电荷累积与消散特性的研究[D]. 耿弼博.华北电力大学 2012
本文编号：3199041
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 VFTO的国内外研究现状
1.2.2 盆式绝缘子的国内外研究现状
1.2.3 暂态电场的国内外研究现状
1.3 课题的主要研究内容
第二章 GIS中的VFTO仿真计算
2.1 GIS中的VFTO基本理论
2.1.1 VFTO产生机理
2.1.2 VFTO的特性
2.1.3 VFTO分类
2.1.4 VFTO对设备绝缘性能的威胁
2.1.5 VFTO的抑制措施
2.2 GIS中 VFTO暂态电路模型及参数
2.3 1100KV GIS变电站建模及VFTO仿真计算
2.4 本章小结
第三章 盆式绝缘子三维暂态电场数值分析
3.1 有限元法求解电场概述
3.2 VFTO作用下暂态电场计算的数值模拟
3.2.1 盆式绝缘子暂态电场频率模型的建立
3.2.2 绝缘介质高频参数的确定
3.3 VFTO作用下盆式绝缘子暂态电场的计算
3.3.1 盆式绝缘子三维数学模型的建立
3.3.2 盆式绝缘子三维暂态电场分布
3.4 本章小结
第四章 存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场分析
4.1 VFTO作用下气泡对盆式绝缘子电场分布的影响
4.2 VFTO作用下气泡对附近电场分布的影响
4.2.1 气泡径向位置对附近电场分布的影响
4.2.2 气泡距表面位置对电场分布的影响
4.2.3 气泡大小对附近电场分布的影响
4.3 工频电压下气泡对盆式绝缘子电场分布的影响
4.3.1 气泡位置对盆式绝缘子电场分布的影响
4.3.2 气泡位置对盆式绝缘子表面电场强度分布的影响
4.4 本章小结
第五章 存在金属丝缺陷的盆式绝缘子电场分析
5.1 VFTO作用下径向金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.1.1 金属丝径向位置对电场分布的影响
5.1.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.1.3 金属丝宽度对电场分布的影响
5.2 VFTO作用下横向金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.2.1 金属丝径向位置对电场分布的影响
5.2.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.2.3 金属丝宽度对电场分布的影响
5.3 工频电压下金属丝对盆式绝缘子电场分布的影响
5.3.1 金属丝位置对电场分布的影响
5.3.2 金属丝长度对电场分布的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GIS中VFTO、VFTC统计特性试验和仿真方法研究[J]. 段韶峰,赵琳,李志兵,詹花茂,李成榕,姚林志. 电网技术. 2015(12)
[2]盆式绝缘子存在自由金属颗粒时的电场分析及其对沿面闪络的影响[J]. 高有华,王彩云,刘晓明,王珊,齐安智. 电工电能新技术. 2015(08)
[3]特高压GIS变电站VFTO仿真计算研究[J]. 王磊,陈洁,万磊,林晓静,戴敏. 电力建设. 2014(09)
[4]铁氧体磁环抑制252 kV GIS中VFTO的试验研究[J]. 关永刚,郭珮琪,陈维江,刘卫东,段韶峰,岳功昌. 高电压技术. 2014(07)
[5]1000kV GIS中快速暂态过电压抑制措施研究[J]. 钟笑拳,周力行,刘涛,何腾芳,逄伟,陈锦麟. 电瓷避雷器. 2013(06)
[6]南阳站1100kV HGIS VFTO仿真[J]. 魏长宇,孙永恒,张铎,曹祥麟,刘德辉,刘吉成,魏俊梅. 高压电器. 2013(07)
[7]气体绝缘开关设备的隔离开关分合空载短母线时特快速暂态过电压及特快速暂态电流测量[J]. 詹花茂,赵承楠,段韶峰,李成榕,李志兵,欧阳卓. 高电压技术. 2013(06)
[8]VFTO仿真中GIS隔离开关电弧模型的研究进展[J]. 刘教民,杜巍,王震洲,孙祎,李永刚. 高压电器. 2013(05)
[9]特高压GIS变电站中快速暂态过电压仿真及其特性分析[J]. 王娜,林莘,徐建源,王飞鸣,王静. 高电压技术. 2012(12)
[10]GIS中金属氧化物避雷器对特快速暂态过电压的影响[J]. 林莘,王静,徐建源,王娜. 高电压技术. 2012(10)
硕士论文
[1]介质高频特性对GIS绝缘子绝缘性能影响研究[D]. 陈敏.沈阳工业大学 2017
[2]特快速暂态过电压特性分析及其数值仿真研究[D]. 李岩.山东大学 2015
[3]GIS中特快速暂态过电压研究[D]. 刘德东.华东交通大学 2015
[4]锡林郭勒500kV GIS变电站VFTO仿真计算及特性分析[D]. 孙嘉.华北电力大学 2015
[5]特高压盆式绝缘子裂纹缺陷放电研究[D]. 苑维琦.华北电力大学 2014
[6]GIS中VFTO对隔离开关气室的影响研究[D]. 左明鑫.沈阳工业大学 2014
[7]存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场仿真分析[D]. 罗文天.沈阳工业大学 2014
[8]精确电弧模型下GIS中VFTO的计算与分析[D]. 滕辉.广西大学 2013
[9]特高压GIS暂态过程及其绝缘子暂态特性研究[D]. 刘飞.沈阳工业大学 2013
[10]220kV GIS盆式绝缘子表面电荷累积与消散特性的研究[D]. 耿弼博.华北电力大学 2012
本文编号：3199041
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