几种隔离开关断口屏蔽罩的电场计算

绝缘结构的设计是高压电气设计的核心问题之一,绝缘结构能否满足设计要求,对产品的安全运行至关重要. 笔者设计了3种不同的145 kV隔离开关断口的屏蔽罩:倒圆型、连续倒圆型和椭圆型,应用电场数值有限元法对屏蔽罩附近的电场进行了计算,分析了其电场分布特性.研究指出,采用椭圆型或连续倒圆型屏蔽罩的绝缘特性要优于常规的倒圆型屏...     

应用伽辽金边界元法的直流换流站屏蔽罩表面场强计算

直流换流站阀塔的三维电场计算对阀塔屏蔽罩设计与表面场强控制具有重要的指导作用;但由于阀塔屏蔽罩体积庞大、结构复杂,其几何建模与数值仿真都存在相当的难度。为节省计算资源,首先应用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立阀塔的整体剖分模型,然后采用伽辽金曲面间接边界元法对屏蔽罩表面场强进行分析,计算阀塔屏蔽罩表面的三维电场分布。计算结果表明:在当前设计方案下,屏蔽罩表面最大场强为20.2 kV/cm,以30 kV/cm作为起晕场强判据,屏蔽罩无起晕现象。该数据为换流站阀塔屏蔽罩的设计规划提供了参考依据。     

SF_6断路器灭弧室内三维电场数值模拟

运用有限元法FEM对罐式SF6断路器断口附近三维电场进行了数值计算 ,以计算机辅助绘图为支撑 ,完成了SF6断路器三维电场的数值模拟。在三维电场数学模型的建立中考虑了屏蔽罩和并联电容器组的存在 ;对断路器不同三维剖面的等电位线分布及电场分布情况进行了分析 ;并将计算结果进行三维图形可视化处理及显示。     

72.5kV真空灭弧室电位和电场分布研究

为分析72.5 kV真空灭弧室的电位分布和电场分布及其影响因素,建立了其轴对称有限元分析模型,计算了其电位分布和电场分布,研究了真空击穿的面积效应,并分析了主屏蔽罩的结构尺寸及多个屏蔽罩对真空灭弧室内部电场分布的影响。结果表明:真空灭弧室动静触头之间、触头和屏蔽罩之间的电位变化比较显著,灭弧室内部电场分布不均匀;随着触头间隙距离、触头半径及倒角部分曲率半径的增大,触头表面有效面积将增大,而灭弧室内部最大场强将有所减小;增大主屏蔽罩的半径和长度,可以使屏蔽罩两端的场强有所减小,在真空灭弧室内安装多个屏蔽罩,可以改善内部电场分布。计算结果可为高电压等级真空灭弧室的优化设计提供参考。     

高压真空灭弧室内部电场分布的影响因素

为了解高电压真空灭弧室内部的电场分布情况,建立了真空灭弧室的电场数学模型。应用电场数值分析方法和有限元软件详细计算不同屏蔽罩与触头尺寸对真空灭弧室内部电场分布影响的结果表明,因高电压真空灭弧室开距较大,触头间隙不再是场强集中的区域,在高压真空灭弧室小型化设计过程中,除考虑电极间的绝缘外,更需考虑电极与屏蔽罩之间的绝缘。合理设计屏蔽罩的尺寸、位置和触头的形状可有效改善灭弧室内部的电场分布,提高真空灭弧室的耐压能力,从而为国内72.5kV以上电压等级真空灭弧室的研制提供了理论依据。     

SF6断路器灭弧室内三维电场数值模拟

运用有限元法FEM对罐式SF6断路器断口附近三维电场进行了数值计算,以计算机辅助绘图为支撑,完成了SF6断路器三维电场的数值模拟。在三维电场学模型的建立中考虑了屏蔽罩和并联电容器组的存在;对断路器不同三维剖面的等线分布及电场分布情况进行了分析;并将计算结果进行三维图形可视化处理及显示。     

基于ANSYS的40.5kV真空灭弧室电场分析

建立了电压等级为40.5 k V真空灭弧室的二维模型,利用有限元软件ANSYS计算并分析了该40.5 k V真空灭弧室在不同主屏蔽罩半径下的电场和电位分布,对比了不同主屏蔽罩半径下触头沿面的电场强度分布以及波纹管屏蔽罩与主屏蔽罩弯角之间的电场分布。结果表明:1主屏蔽罩半径越大,其电场强度越小,当半径大到一定程度时,电场强度不再随主屏蔽罩半径的变化而变化;2当主屏蔽罩半径为57 mm时,该40.5 k V真空灭弧室内部场强分布最为均匀。     

基于ANSYS的GIS隔离开关短路事故分析

笔者基于一起真实的GIS短路事故,对隔离开关动静触头不对中造成的屏蔽罩变形和弹簧断裂作了认真分析,并采用ANSYS软件对屏蔽罩变形情况进行了电场仿真计算。分析发现GIS内部绝缘强度对电场畸变非常敏感,任何外界因素改变GIS内部的电场均匀性,都会造成电场强度超过允许值,造成内部绝缘击穿。     

高压真空灭弧室电场的计算分析及结构改进

应用有限元法对外屏蔽罩结构真空灭弧室内部电场分布进行了计算和分析,计算中设电位边界条件不对称,且悬浮屏蔽罩的电位为未知量,并计及电极表面带电粒子的影响,得出了灭弧室中电场分布严重不对称影响灭弧室的耐压和开断性能的结果,进而提出了改善电场分布的措施。     

含悬浮电极的550 kV六氟化硫终端E电场的有限元分析

推导了含悬浮电极时的轴对称结构的有限元方程,并利用该方法计算了550 kV六氟化硫终端中有无悬浮电位屏蔽罩时的电场分布.计算表明,终端中采用悬浮电位的屏蔽罩后能有效地降低终端外表面的最大场强,避免了此处空气中局部放电的发生,提高了终端运行的可靠性.     

600kV标准电容器的研制

介绍一种基于压缩SF6气体绝缘的正立式标准电容器的,可测量600 k V工频电压,1 200 k V冲击电压。使用有限元分析软件ANSOFT对高压套管进行仿真计算,套管的接地屏蔽以及中间电位屏蔽的位置和尺寸进行优化设计。中间电位屏蔽上的电压系数k=41.6%时,套管利用率最佳。对于电极的设计,依据电场大小确定高压电极的直径和上下圆弧的尺寸,不断优化屏蔽电极的尺寸,尽可能均匀低压电极表面的电场强度。雷电冲击耐受电压1 440 k V下,装置壳体内部最大电场为18.1 k V/mm。为了改善标准电容器的频率特性,设计时低压电极与外壳内壁的距离仅15 mm。根据标准电容器的尺寸和材料,计算得到温度系数为2.05×10~(-5)/K,600 k V时的电压系数为5.5×10~(-7),偏心引起的电容量变化为3.95×10~(-5),为电极安装之后的固定误差。     

有限元法在标准电容器电场计算中的应用

本文在分析国外标准电容器有关资料和多年来积累的研究和制造500kV及以下标准电容器经验的基础上，对高压标准电容器的绝缘结构进行了大量的研究工作，并用FORTRAN语言编制了有限元法进行标准电容器电场分析和计算的软件。该软件可用于对标准电容器电场的分析计算和优化设计。是研究开发高压标准电容器的有效工具。     

有限元法在标准电容器电场计算中的应用

本文在分析国外标准电容器有关资料和多年来积累的研究和制造 5 0 0 k V及以下标准电容器经验的基础上 ,对高压标准电容器的绝缘结构进行了大量的研究工作 ,并用FORTRAN语言编制了有限元法进行标准电容器电场分析和计算的软件。该软件可用于对标准电容器电场的分析计算和优化设计。是研究开发高压标准电容器的有效工具     

并联电容器组对高压SF6断路器内部电场分布的影响

采用模拟电荷法对高压ＳＦ６断路器断口附近复杂三维场域进行了电场计算,得到了不同截面等电位线的分布情况及电场分布图。计算结果表明,在整个场域中,屏蔽罩和并联电容器组起到了很好的均匀电场的作用;场强较大值出现在静触头小罩形体顶角处。     

合闸时CVT分压电容暂态过电压的仿真研究

电网合闸时在CVT分压电容上出现的暂态过电压会对CVT分压电容造成一定的损害。使用Matlab/Simulink建立CVT暂态仿真模型,仿真不同合闸相角情况下分压电容暂态过电压;同时研究线路等效电阻、电感值及CVT参数对分压电容上出现的暂态过电压的影响,得到了这些参数对暂态过电压的影响规律。仿真结果对CVT分压电容上暂态过电压的抑制研究、降低分压电容故障率以及CVT运行具有重要价值。     

Effects of an electric field shield on the neutralizing characteristics of a corona discharge air ionizer

The effects of an electric field shield on the electric field noise and neutralizing current of a corona discharge air ionizer were investigated as a means to prevent soft errors during quality control inspections. The neutralizing current and noise voltage were measured for shielded and nonshielded air ionizers using a charged plate monitor. The use of an electric field shield decreased both the neutralizing current and the noise voltage. Therefore, neutralizing current to noise voltage ratio was calculated to evaluate the effect of the shield on the neutralization performance, and this ratio was several times higher for the shielded air ionizer than for the nonshielded air ionizer. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

电容式电压互感器均压环优化设计

以500 kV电容式电压互感器为研究对象,以设备空间最大电场强度和不均匀系数为目标函数,以均压环尺寸及位置为设计变量,以模拟退火法为优化策略,对均压环进行优化设计,给出均压环的最佳尺寸及安装位置。     

电容式电压互感器均压环优化设计

以500 kV电容式电压互感器为研究对象,以设备空间最大电场强度和不均匀系数为目标函数,以均压环尺寸及位置为设计变量,以模拟退火法为优化策略,对均压环进行优化设计,给出均压环的最佳尺寸及安装位置。     

串联电容器极间介质设计场强选择

分析了串联电容器在各种工况下可能出现的过电压水平,并以此确定了串联电容补偿装置过电压保护器的保护水平电压Upl。以高压全膜并联电容器的极间介质设计场强为基准,得到了串联电容器在线路不同事故负荷电流和保护水平Upl时的宜用介质工作场强。建议带有串联电容补偿装置的线路按(N-1)方式运行时,其事故负荷电流不要超过1.4pu,以免串联电容器极间介质工作场强过低,导致串补装置设计成本过高。