车载油浸式空心电抗器稳态电场计算和分析

发布时间：2021-10-27 19:07

　　车载油浸式空心电抗器面临稳态工作电压可达1 100 k V,为保证安全运行,文中分析了稳态情况下车载油浸式空心电抗器的电场强度分布。为减小有限元建模的复杂程度,文中建立了车载油浸式空心电抗器的简化有限元模型并验证了模型的正确性。电场计算结果表明,车载油浸式空心电抗器的内部绝缘油是保证稳态安全运行,不发生放电的重要绝缘组件。电抗器的环氧树脂外壳形状需合理设置以减小电介质极化带来的高电场强度。加装均压球能使车载油浸式空心电抗器的电场强度峰值减小73.12%,进一步减小放电风险的同时,缓解了高场强可能导致的介质老化。 

【文章来源】：高压电器. 2020,56(09)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

二维轴对称模型

设置电势均匀分布的边界条件还使得模型可以简化。该电抗器共有37 050匝导线，每65匝紧密绕制称为一段，同一平面有19段称为一饼，每台共30饼，细化到每匝导线建模非常复杂。设置电势均匀分布后可以在计算模型中对上千匝导线进行合并建模，极大减小建模复杂度。本实验中，对靠近端部的电抗器绕组按饼合并，对远离端部的电抗器绕组直接按整体设置均匀分布的电势边界条件，见图2。为验证简化绕组模型和均匀分布电势边界条件设置的正确性，文中比较了赋予均匀分布电势边界条件和赋予由电路模型求得的实际电势边界条件算得的稳态电场强度峰值，见图3。两种边界条件设置算得结果差别约1%。经过估算，该电抗器稳态运行时，匝间场强约为16.8 k V/cm，远低于匝间绝缘油纸击穿场强[21]，并且段间场强小于10 k V，远低于绝缘油击穿场强[22]，可不必考虑，因此在图2中对车载油浸式空心电抗器进行简化建模是合理的。

为验证简化绕组模型和均匀分布电势边界条件设置的正确性，文中比较了赋予均匀分布电势边界条件和赋予由电路模型求得的实际电势边界条件算得的稳态电场强度峰值，见图3。两种边界条件设置算得结果差别约1%。经过估算，该电抗器稳态运行时，匝间场强约为16.8 k V/cm，远低于匝间绝缘油纸击穿场强[21]，并且段间场强小于10 k V，远低于绝缘油击穿场强[22]，可不必考虑，因此在图2中对车载油浸式空心电抗器进行简化建模是合理的。1.3 网格剖分

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3462176