换流变压器长期存放绝缘受潮仿真与试验研究

发布时间：2024-06-01 12:20

　　换流变压器是高压直流输电系统中的核心设备,其运行状态直接影响了直流系统的运行可靠性和西电东送主网架的安全。目前多个直流工程的换流变在运输及存储过程发现了受潮问题,引起了多起换流变绝缘故障。由于当前未有效掌握换流变运输及存放过程中绝缘纸、残油与大气水分的交互特点,缺乏换流变在运输及存储过程绝缘状态评估的方法,指导运维人员制定相应的措施。针对上述问题,开展的主要工作和研究成果如下:建立了换流变运输及存放期间换流变内部干燥气体与外部大气水分动态演化的气流动力学模型,推导了大气水分扩散至换流变内部计算的数学方程,实现了换流变运输及存放与大气水分交互过程的数值仿真计算。搭建了换流变运输及存放过程中内部干燥气体与大气水分交互的等效试验平台,设计并制作了不同工况下换流变运输及存放的试验平台,试验平台获得的试验结果与水分交互计算的数值结果具有较好的一致性,验证了换流变运输及存放内部干燥气体与大气水分动态演化的气流动力学数值方法的有效性。开展了换流变运输及存放过程中密封良好、密封失效及抽真空时与大气水分的试验和仿真计算,结果表明:换流变内部气压是水分进入换流变的决定性因素,温度变化直接引起气压值的变化,...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1换流变模型

第二章大气中水分扩散到换流变油箱内部的仿真研究气体中的水分不发生化学反应和相变。外界大气的气压和湿度保不变，单次数值求解的过程中箱体内外部的温度氮气、空气、水蒸气的混合气体看作理想气体，满足理想气体方程。变在充气运输时，表面和内部的细节结构及小体积部件会大大增加几何建同时，划分....

图2-2模型边界条件的设定对于边界采用自由剖分三角形网格，对于内部求解域采用自由剖分四面体网格，这样适应性较强，对于各种形状的几何模型都能有较好的剖分效果

第二章大气中水分扩散到换流变油箱内部的仿真研究其中，0f为边界法向应力。补气装置正常有效工作时，换流变内部压力基本不变，此时将补气口设为入口边界条件，类型为压力，即入口处压力小于设定压力时，有气体补充流入，其控制方程如下该控制方程在入口附近压力小于设定压力时使用。0....

图2-3剖面示意图

界压力0.01MPa，水分质量分数0.001%；最外围设定量分数1%；由于箱体本身在制造过程中密封性控制2mm的正方形，数量为1；由于泄漏孔处气体速度，故流体模型选用k湍流模型。ol平台进行仿真分析时，加入物质传递场，流体流动算水分浓度差产生的水分传输作用；流....

图2-4不同时刻流速剖面

d）0.6se）0.8s图2-4不同时刻流速剖面泄漏孔流出气体的速度快速增大，之后基本稳定快，可达40m/s，泄漏孔中心速度最大，而后沿性作用，速度沿轴向衰减速度较缓，且发散开来漏孔附近，其余地方气体流速缓慢。，在压力作用下，箱体内部水分含量极低的气体浓度较高，但由于气体....

本文编号：3985883