12kV环保型环网柜与中置柜关键部件绝缘特性的研究

发布时间：2017-05-14 06:07

  本文关键词：12kV环保型环网柜与中置柜关键部件绝缘特性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文课题内容是对12kV环保型环网柜与中置柜关键部件绝缘特性的研究,绝缘特性是衡量开关柜性能的一项重要指标。其中工频耐压试验、雷电冲击试验及局部放电试验是绝缘特性试验主要项目。文中将以两个最前沿最具代表性的产品进行研究。第一部分为环保型环网柜绝缘特性的研究。首先讲述研制12kV环保型环网柜是一种发展趋势及国内外发展动态。其次对环网柜概念、分类、功能及位置进行描述,并对传统空气环网柜、SF6环网柜与市场主流的固体环网柜、环保气体环网柜进行分析比较,得出环保型气体环网柜是未来发展趋势。最后以某公司新一代12kV环保型环网柜型式试验为基础,具体分析12kV环保型环网柜功能特点,并研究对比氮气、干燥空气与SF6气体绝缘特性。文中重点讲述环网柜绝缘特性中工频耐压试验和雷电冲击耐受电压试验,并对环网柜三相真空相柱进行了电场仿真,通过五组实验,分别为原模型电场仿真、绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩、绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙、绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙+外部屏蔽罩、绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙+优化外部屏蔽罩进行电场分析,解决了电场场强击穿问题。最终新型环网柜在西安高压研究所顺利完成所有型式试验,并于2015年7月中下旬量产。第二部分为12kV中置柜关键部件绝缘特性研究。关于中置柜绝缘特性研究,论文重点探讨其中局部放电问题。首先对12kV中置柜国内外发展状态、绝缘特性中关于局部放电问题进行了探讨。其次主要讲述某公司一款AMS中置柜产品及局部放电特性介绍、实验原理和局部放电测量方法。最后以某公司12kV中置柜整柜局放试验局放量小于10pC为例进行分析。重点对三台中置柜整柜测局放试验、单柜测局放试验及各零部件测局放试验,一步一步排查产生局放超标原因,最终找出局部放电量最大点位于电流互感器与母排的连接处。并运用ANSYS仿真软件对试验中的单个电流互感器和两个电流互感器分别进行电场仿真试验,试验结果与理论分析一致。
【关键词】：12kV 环保型环网柜 中置柜 绝缘特性 局部放电 ANSYS
【学位授予单位】：厦门理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM855
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.1.1 研制 12kV环保型环网柜是一种发展趋势9-10
• 1.1.2 最大允许局部放电量10-11
• 1.2 国内外研究动态11-13
• 1.2.1 环保型环网柜国内外发展动态11-13
• 1.2.2 中置柜局部放电量测量国内外发展动态13
• 1.3 课题研究内容13-15
• 第二章 空气、SF6、固体、环保型环网柜对比与研究15-24
• 2.1 环网柜的概念15-17
• 2.1.1 高压开关柜15-16
• 2.1.2 环网柜的概念16-17
• 2.2 环网柜的分类、功能及电网中的位置17-18
• 2.2.1 环网柜的分类17
• 2.2.2 环网柜的功能17
• 2.2.3 环网柜在电网中的位置17-18
• 2.3 空气环网柜、SF6气体环网柜、固体环网柜的比较18-19
• 2.3.1 空气环网柜和SF6气体环网柜18-19
• 2.3.2 固体环网柜（Solid-insulated ring main unit）19
• 2.4 环保型气体环网柜19-22
• 2.4.1 氮气绝缘结构及优化设计19-20
• 2.4.2 干燥空气、氮气及SF6绝缘特性的研究比较20
• 2.4.3 氮气绝缘水平20-21
• 2.4.4 氮气环网柜的尺寸21
• 2.4.5 环保型气体环网柜的产品分析与比较21-22
• 2.4.6 固体环网柜与环保型气体环网柜的比较22
• 2.5 环保型材料的研究22-24
• 2.5.1 采用热塑型固体绝缘材质22-24
• 第三章 某公司新一代 12kV环保型环网柜型式试验与关键部件绝缘特性的仿真24-41
• 3.1 12kV环保型环网柜的介绍24-25
• 3.1.1 环保概念24
• 3.1.2 集成智能化24
• 3.1.3 功能特点24-25
• 3.2 环网柜产品型式试验25-28
• 3.2.1 工频耐受电压试验25-27
• 3.2.2 冲击耐受电压试验27-28
• 3.3 环保型环网柜真空相柱的优化与电场仿真28-30
• 3.3.1 ANSYS软件的介绍28
• 3.3.2 高压电器中常用绝缘材料的绝缘性能28-30
• 3.4 环网柜真空相柱电场仿真30-33
• 3.4.1 优化设计原理30
• 3.4.2 对真空相柱进行建模和仿真操作30-31
• 3.4.3 仿真相关参数31-32
• 3.4.4 仿真结果与分析32-33
• 3.5 绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩33-34
• 3.6 绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙34-36
• 3.6.1 仿真结果35-36
• 3.7 绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙+外部屏蔽罩36-38
• 3.8 绝缘拉杆环氧树脂浇注屏蔽罩+伞裙+优化外部屏蔽罩38-39
• 3.9 实验总结39-41
• 第四章 12kV中置柜AMS产品介绍及局部放电研究41-45
• 4.1 中置式开关柜的概念41
• 4.2 中置柜AMS产品介绍41-42
• 4.3 局部放电特性介绍42-43
• 4.4 局部放电量实验原理43-44
• 4.5 局部放电的测量44-45
• 第五章 某公司 12kV中置柜产品整柜局放试验及关键部件绝缘特性仿真45-61
• 5.1 某公司 12kV中置柜整柜局放试验原理图45
• 5.2 试验过程45-49
• 5.2.1 试验测量仪器45-46
• 5.2.2 测量方法46-47
• 5.2.3 测量结果47-49
• 5.3 结果分析49-51
• 5.4 对电流互感器单独进行电场仿真51-58
• 5.4.1 单个电流互感器的仿真51-58
• 5.5 两电流互感器之间的影响58-60
• 5.5.1 方案一两电流互感器之间相距 26mm58-59
• 5.5.2 方案二两电流互感器之间相距 70mm59-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 全文总结61-62
• 6.2 课题展望62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 附录67-69
• 个人简历 在学期间发表的学术论文及研究成果69

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