10 kV开关柜套管内壁沿面场强计算及结构优化

针对开关柜穿墙套管面临的绝缘问题,提出了一种套管结构的优化方法.以无屏蔽结构的10 kV开关柜穿墙套管为研究对象,建立了有限元模型并提取了套管内壁的沿面电场分布.讨论了不同优化方法对套管沿面场强分布的影响,确定了将限位板端部变为斜面的优化方法,并基于电场计算结果确立了穿墙套管结构的最优参数.结果表明:在限位板端部增加沿...     

高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计

提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800 ℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.     

高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计

提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.     

换流变压器出线套管极性反转电场计算分析

换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,高压和特高压换流变压器设计制造的难点在绝缘技术,而绝缘的关键部位在阀侧出线装置.利用罚函数法构造了有限元状态方程,并通过数值方法进行求解.最后,讨论并分析了一个实际的±800 kV换流变压器出线套管模型在极性反转试验电压下绝缘结构中的瞬态电场分布,且通过对线性和非线性条件下的计算结果进行对比分析,考察了非线性对换流变压器出线套管极性反转电场分布的影响,为准确的进行换流变压器出线套管的绝缘结构设计提供依据.     

变压器高压套管均压球区域电场分析及其结构优化

为研究变压器高压套管均压球圆弧半径和升高座直径对电场分布的影响以及对其结构进行优化,以一台220 kV变压器为例,利用Pro/E参数化建模技术和Ansoft有限元分析软件对变压器高压套管均压球区域电场进行了三维分析,得出了套管均压球圆弧半径及升高座直径对均压球表面电场强度最大值的影响规律,讨论了在满足绝缘要求的前提下对该处绝缘结构进行优化的问题.结果表明,在不改变均压球圆弧处最大场强的前提下,通过增加均压球圆弧半径,可以减小升高座直径,降低变压器制造成本.     

550kV盆式绝缘子电场优化设计

运用二维电场理论，采用有限元分析方法，对550kV GIS母线用盆式绝缘子的沿面电场分布进行了优化设计，优化后其沿面电场分布均匀性得到了很大程度的改善，同时也改善了靠近罐体侧的电场，从而减少了局部放电量．     

220 kV氧化锌避雷器缺陷的热特性分析

氧化锌避雷器的健康状况直接关系到其使用寿命及电力网络的运行安全。为获取不同状态下氧化锌避雷器的温度分布特征,基于避雷器电场及温度场耦合分析的数学模型,建立220 kV氧化锌避雷器的电热耦合仿真模型,分析了避雷器在正常状态下及发生受潮老化时的电位及内外温度分布。仿真结果表明：正常状态下,避雷器整体轻微均匀发热;当避雷器受潮时,受潮区域存在局部发热现象;当避雷器发生老化时,老化区域分压下降,正常区域温度高于老化区域。该研究对基于温度分布的避雷器的故障诊断具有指导意义。     

110kV AIS+GIB母线优化布置电场强度评估

以十堰220kV变电站工程110kV侧出线间隔为对象,分析了空气绝缘设备和SF6绝缘母线优化布置下的电场分布情况。根据电磁计算原理,借助有限元分析软件ANSYS建立了电场计算模型;通过有效的模型简化,在允许误差范围内减少了计算成本。结果表明,与变电站典型设计A-2方案相比,该优化布置方案在纵向尺寸缩减37.5%的情况下,电场强度峰值上升了8.6%,平均电场强度下降了14.7%,符合相关标准。     

超高压断路器出线套管电场数值计算与绝缘分析

以800 kV罐式SF₆断路器为主要研究对象,根据超高压断路器产品的技术要求,针对断路器出线套管初步设计结构,在满足产品技术条件和工程要求前提下,进行基于电场数值求解绝缘性能分析.建立了断路器出线套管轴对称电场数学模型,并进行了出线套管场域电场数值模拟及可视化处理,确定了800 kV罐式SF₆断路器出线套管绝缘设计结构,为产品开发提供数值实验基础.     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

高压SF6断路器灭弧室电场逆问题求解研究

采用有限元法对高压SF6断路器灭弧室内电场分布进行数值仿真求解,计算分析了灭弧室内部动、静触头在开断过程中不同行程下电场分布情况，得到了全场域最大场强所在位置，以及动、静主触和弧触沿面场强分布，研究了灭弧室内部绝缘的主要影响因素，并将仿真结果进行可视化处理.在此基础上进行电场逆问题求解，实现灭弧室内部结构优化设计.在优化设计中分别采用零阶方法和一阶方法，以动、静触头几何结构为优化设计变量，以灭弧室内部最大场强最小为优化目标函数，循环迭代次数为停止准则，进行灭弧室电场逆问题研究.并将优化结果与产品结构进行对比分析，证明了优化设计的可行性和有效性.     

屏芘坑及其应用

<正> 一、前言工程上常遇到的绝缘结构中,电场大多是不均匀的.如果局部场强很高,则在不太高的电压下,这些部位就会出现局部放电,甚至导致整个绝缘击穿.因此,需要采取措施改善电场分布,降低局部过高的场强,以提高整个绝缘结构的电气强度。这就是通常所说的电场调整.其常用方法有:改变电极的外形,改善电容分布,采用不同介质组成多层绝缘,绝缘表面涂半导体层以及利用电阻分压器等进行强迫电压分布等等. 改变电极的形状或尺寸以减小最大场强是电场调整的主要手段之一,其应用相当广泛.     

±1100kV直流穿墙套管研制成功 突破特高压直流输电瓶颈

正由中国电力科学研究院联合西安交通大学、清华大学、平高集团有限公司、西安西电高压套管有限公司等单位共同完成的"±1000k V级直流SF6气体绝缘穿墙套管核心技术研究及装置研制"项目在±1100k V直流穿墙套管研制方面取得重要进展,突破了套管材料、设计、工艺及试验等一系列关键技术,属国内首创,达到国际领先技术水平。     

换流变压器内部暂态电场分析

基于同时考虑ε（电容系数）、γ（电导率）的复合介质的暂态电场的数学模型,采用含有参数θ的时间离散方法进行暂态电场计算,并以换流变压器阀侧绕组阀侧绕组端部和套管引出端力分析对象,研究了直流极性反转电压下绝缘介质电阻率比值及电压反转时间对电场分布的影响。     

静电场第四类边值问题及电容式变压器套管电场的计算研究

本文讨论了静电场中由给定导体的电荷量求解场的分布问题,提出一种能节省计算机内存单元的算法,并用来研究了电容式变压器套管的电场计算,指出电容式变压器套管内绝缘的最薄弱环节在靠近法兰侧的极板边缘附近,同时研究了主要设计参数对这些部位电场分布的影响。     

高压直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的涡流损耗和屏蔽效能分析

基于麦克斯韦方程,推导获得了高压直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的涡流分布的解析解,并对影响封堵材料涡流损耗和屏蔽效能的有关因素,如谐波频率、材料厚度等进行了分析。结合500 kV直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的具体几何尺寸,对材料参数、工频和各次谐波电流等因素,分析了材料厚度与集肤深度、温升之间的关系。结果可为高压换流站阀厅穿墙套管封堵材料的开发和工程设计提供参考。     

触头盒电场计算及其结构优化设计

针对35kV触头盒存在局部电场过高、电场分布不均匀的问题，利用Ansoft软件包建立有限元模型，对触头盒的电场分布进行了仿真计算。根据仿真结果，采用在触头与内腔连接处涂刷半导体漆的方法对触头盒结构进行了改进，从而使电场局部集中问题得到改善，使电场分布更加均匀.     

1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计

屏蔽电极设计是定子出线套管设计的最核心问题,屏蔽电极能否满足设计要求,对定子出线套管的安全运行十分重要。设计了1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的双层屏蔽电极结构,采用有限元软件进行了仿真分析:改变中间屏蔽电极和接地屏蔽电极的位置,比较不同位置时电场强度最大值的大小,从而确定中间屏电极和接地屏蔽电极的半径、长度及轴向上的位置。所设计汽轮发电机定子出线套管双层屏蔽电极结构有效改善了接地法兰附近电场分布过分集中的问题,满足相关标准的绝缘设计要求,为1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计的实际应用提供参考。       

1200kV变压器高压引线绝缘电场的数值分析

根据1 200kV变压器高压引线绝缘结构的特点,分别建立了高压引线拐弯部位电场、靠近高压绕组的屏蔽引线电场和高压套管均压球电场的模型,并利用有限元方法进行了二维平面和轴对称场的数值分析,为合理设计和确定1 200kV变压器高压引线绝缘结构提供了理论数据.     

考虑薄膜杂质影响的电容器内部电场仿真分析

在分析电容器杂质缺陷产生原因的基础上,建立了电容器元件的仿真模型,对电容器元件的杂质质量缺陷进行ANSYS仿真,分析了内部缺陷中不同粒径金属杂质在不同位置对极间电场畸变的影响,给出了两种粒径金属杂质在靠近高压极板和靠近油道情况下的电场分布,得到不同类型杂质对电容器电场分布的影响程度,为提高电容器的绝缘设计及生产工艺奠定了理论基础。