复合绝缘非线性电场的有限元迭代计算

发布时间：2018-01-14 08:01

本文关键词：复合绝缘非线性电场的有限元迭代计算　出处：《电网技术》2014年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：直流稳态和极性反转是换流变压器阀侧套管出线装置复合绝缘的典型运行状态,且绝缘介质具有较强的场变、温变非线性,因此温度梯度下,其电性能参数的改变将影响复合绝缘的直流稳态和极性反转电场。该文将有限元法用于定量分析电场、温度两个非线性因素对电场分布的影响。通过试验确定单一绝缘介质电导率与场强、温度的非线性函数关系。提出计及场强、温度非线性的有限元迭代算法,并通过存在解析解的同轴绝缘结构验证该算法的准确性。建立了-400 kV换流变压器出线装置复合绝缘结构全模型,分析了场强、温度对其直流稳态场、极性反转瞬态场的影响规律。结果表明,线性与非线性条件下得到的电场分布规律存在一定差异,且场变非线性对局部高场强区域有一定的抑制作用,而温变非线性可使高温区场强降低,低温区场强升高。在极性反转过程中,温变非线性可使复合绝缘出现畸变较严重的局部高场强区。该文提出的非线性电场有限元迭代算法及电场模拟结果可为换流变压器出线装置的设计提供参考。
[Abstract]:DC steady-state and polarity reversal valve side of converter transformer bushing of the typical operation state of device of composite insulation, and insulation medium has strong temperature field, nonlinear, so the temperature gradient, the electric performance parameters change will affect the DC steady-state and polarity reversal electric field of composite insulation. The finite element method for quantitative analysis of electric field, two nonlinear factors influence temperature on electric field distribution. The single dielectric conductivity and electric field are determined by experiments, non-linear function of temperature. And the temperature field is proposed, the nonlinear finite element iterative algorithm, and through the existing analytical solution of coaxial insulation structure verify the accuracy of the algorithm is established. -400 kV converter transformer outlet device of composite insulation structure model, analyzes the intensity and temperature on the influence of DC steady field, polarity reversal field. The results show that the line There are some differences between the distribution law of the electric field and nonlinear conditions, and nonlinear field has inhibitory effects on the local high field region, temperature nonlinearity can make the temperature field is reduced, the field strength increases in the low temperature region. The polarity reversal process, temperature nonlinearity can make the composite insulation local high field area serious distortion. The proposed nonlinear electric field finite element iteration method and field simulation results can provide reference for the design of converter transformer device.

【作者单位】：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学);
【分类号】：TM855.1
【正文快照】： 0引言换流变压器是直流输电系统中的重要设备,其运行状态直接影响电能输送的可靠性,而出线装置是联接换流变阀侧套管尾部和变压器绕组的重要绝缘结构[1-3]。对于环氧浸渍干式换流变套管,其尾部共存有变压器油(OIL)、油浸纸(oil impregnatedpaper,OIP)和环氧浸纸(resin impregn

【参考文献】

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【共引文献】

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