12kV空气绝缘环网柜隔离断口电场分析

鉴于环保气体绝缘性差的特点,在较为紧凑的空间中设计合理的电气结构成为关键。本文以某型12kV空气绝缘环网柜为研究对象,利用仿真软件分析主回路隔离断口附近的电场分布,判断发生放电的可能性;计算隔离断口处的电场均匀程度和断口间的耐受电压,并以此为评判依据,对隔离断口结构进行优化;通过对比优化前后的最大电场强度值及电场均匀程度、断口间的耐受电压,证明了优化后的结构降低了击穿放电的可能性;最后通过局部放电试验验证了该优化方案的合理性。     

干燥空气绝缘环网柜中的复合绝缘工频特性研究

采用干燥空气替代SF_6作为环网柜的绝缘介质满足了目前开关设备的环保型发展需求,但由于干燥空气绝缘强度远低于SF_6,需要对产品的固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究,目前这方面的系统性研究较少。文中首先采用不同形式的基础电极,研究了电场均匀度、气压和间隙对干燥空气间隙工频特性的影响,得到了不同均匀度条件下的最大击穿电场强度数据。针对实际产品的套管位置开展了仿真和试验研究,系统性分析了复合绝缘结构对最大电场强度位置和数值的影响。结果表明,间隙下的电场均匀度与最大场强关系可作为复合绝缘耐压特性的判据,采用固体绝缘材料包覆、增大间隙以及优化电场均匀度等方法可有效提高复合绝缘的耐压特性。     

12kV固体绝缘环网柜开关模块局部放电问题分析

固体绝缘环网柜的结构直接影响其开关模块施加电压后的电场分布,进而放电量在局部放电试验中得以体现.本文以12kV固体绝缘环网柜开关模块为研究对象,仿真分析了开关模块底部支撑钣金件结构在优化前后的电场强度变化,并通过其局部放电波谱图进行验证.试验结果表明,固体绝缘环网柜开关模块底部支撑钣金件结构对其局部放电影响显著,通过裁...     

12 kV气体绝缘环网柜工频特性研究及优化

为了保持环保气体开关设备尺寸的紧凑化,通过建立12 kV干燥空气绝缘环网柜断路器模块三维电场仿真模型,利用有限元仿真软件得出其电场分布,发现绝缘固定板与螺栓头及相间支撑板接触点附近电场超标。通过在螺栓头部位置设计添加屏蔽罩的优化措施,电场强度最大值由优化前的5.4 kV/mm下降到2.3 kV/mm;通过在相间支撑板间添加绝缘隔板,可以降低隔板区域电场强度,证明所提出优化方法的理论可行性。对优化前后的断路器模块进行工频耐压试验,同样的距离,添加屏蔽罩的螺栓头对气箱壁耐压提升了10 kV,添加绝缘隔板的相间支撑板耐压提升了7 kV,验证了优化方案的工程应用可行性。     

12kV纯氮气绝缘开关柜电场优化设计

针对12kV纯氮气绝缘开关柜的总体设计,根据电场分析和绝缘性能试验结果,对局部绝缘结构进行优化设计,并对产生绝缘问题的原因进行了分析,以期改善绝缘性能,满足产品设计要求。本公司在开发设计12kV纯氮气绝缘开关柜过程中,尝试建立产品三维模型开展了电场分析工作。从电场分析结果显示,     

氮气环网柜中复合绝缘的工频特性研究

采用氮气(N_2)或干燥空气替代SF_6作为中压开关设备的绝缘介质是目前环保型开关设备的发展热点。要保证气箱结构紧凑小巧,需要完全掌握环保气体的绝缘特性,并对固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究。文中从研究N_2的基础绝缘特性入手,研究了不同电场均匀度、气体压力以及电极间隙下的N_2工频耐压特性数据,提出了N_2绝缘的经验公式以指导气箱的整体设计和局部优化。基于N_2气箱关键部位的绝缘配合的系统性的建模仿真分析,结合局部复合绝缘的耐压特性实验,得到结论气箱结构设计中需要采用极不均匀场的特性作为设计依据,同时在关键位置的固体—气体复合绝缘处需要保证足够的气体间隙。     

12kV固体绝缘环网柜的研究与发展现状

近年来,国际社会对空气环境日益关注,为了减少SF_6气体对大气环境的影响,减少温室气体的排放,急需新型环网柜来代替SF_6气体绝缘环网柜,催生出了环保型环网柜,固体绝缘环网柜因此孕育而出。本文结合本公司对固体绝缘环网柜的研究开发,分析介绍了12kV固体绝缘环网柜的研究和发展现状。     

固体绝缘环网柜涂屏蔽层对复合绝缘电场的影响研究

为研究固体绝缘表层涂屏蔽层对其内部电场分布的影响,利用有限元分析软件对固体绝缘在有无屏蔽层两种状态下分别进行静电场仿真.仿真结果表明,屏蔽层的引入能实现相间屏蔽,但也使得固体绝缘腔体内相同结构的相同区域电场强度增加,腔体内伞裙附近空气电场强度较大,极易击穿,进而影响附近环氧树脂电老化.依据电场复合绝缘理论,提出增加腔体内部导电体距离环氧内壁的距离,采用界面绝缘消除小间隙气隙,增大导体和环氧树脂的 曲率半径和倒圆角半径等降低场强的办法.对优化后的模型重新进行电场分析,伞裙附近空气电场强度由３．８１kV/mm 降至２．８７kV/mm,验证了优化方法理论上的可行性。     

12 kV复合绝缘开关设备的绝缘特性研究

采用复合绝缘代替纯空气绝缘的金属封闭开关柜,实现了空气绝缘开关柜的小型化。但其多种绝缘介质以及绝缘界面共存的复杂结构,对电场分布以及其绝缘能力的评估带来了很大的困难。文中针对空气绝缘开关柜中的固封—手车式断路器触臂处复合绝缘结构进行了研究,通过对不同绝缘结构和绝缘材料在各电气间隙情况下的绝缘能力进行仿真和试验,结果表明:电场仿真中的最大电场强度不能作为评判复合绝缘击穿的标准,复合绝缘结构中的关键部位,如小间隙、界面等处的电场大小对绝缘耐受能力具有决定性的意义。研究结果为复合绝缘结构设计及仿真提供有益的参考。     

10kV SF6气体绝缘环网柜建模与仿真方法

为解决10 kV SF6气体绝缘环网柜中因加装传感器可能造成的绝缘击穿、温升过高的问题,利用有限元仿真软件对环网柜电场-温度场分布进行建模与仿真分析表明,10 kV SF6气体绝缘环网开关柜加装传感器后,在额定工况下长时间工作,最高电场为3.16×105 V/m,最大温升20.8℃,该环网柜符合国家标准中的绝缘与温升要求,在额定工况运行时能够保证可靠运行.     

一种12 kV双隔离干燥空气绝缘环网柜的研发

为丰富环网柜主回路结构形式,满足不同用户的需求,设计一种采用双隔离主回路方案的干燥空气绝缘环网柜.该方案采用真空主开关两侧布置隔离开关,在出线侧布置接地开关的主回路结构形式.为实现零表压干燥空气下满足绝缘要求,同时结构紧凑,采用固封绝缘、均匀电场方法优化主回路结构.通过理论计算和有限元仿真,对主回路关键绝缘结构进行电场...     

12 kV环网柜T型电缆终端绝缘界面爬电的原因分析

T型电缆终端绝缘界面的沿面爬电是12 kV环网柜的常见缺陷,在运行过程中会导致电缆绝缘性能逐渐降低,给电缆的可靠运行带来严重的安全隐患。笔者通过多起12 kV环网柜T型电缆终端在运行维护过程中,同批同规格的厂品的爬电情况,进行了检查、试验及原因分析,同时利用有限元方法仿真了T型电缆终端各绝缘界面的电场强度。研究结果表明,T型电缆终端爬电缺陷的主要原因是由于涂覆的绝缘润滑脂失效后造成绝缘界面出现微小气隙,进而引起的局部放电。该分析过程可为T型电缆终端的结构选型优化、试验检测、绝缘润滑脂的选择及现场施工质量管控等方面提供借鉴。     

两种布置方式的12kV环保型气体绝缘环网柜设计

环保型气体绝缘是环网柜的发展趋势之一.本文介绍了环保柜的两种布置方式,采用干燥空气作为绝缘介质,并进行设计.通过对相关性能的优化,提高了环网柜的绝缘性能,使其满足各项试验要求,且能达到一定的裕度.     

用于12kV环网柜的新型空气绝缘电缆接头研究北大核心CSCD

T型或肘型电缆终端接头是12 kV环网柜与电缆连接的常用关键部件,但在运的环网柜发生多起电缆头绝缘击穿甚至发生爆炸的事故。经过分析,放电的主要原因是由于固体绝缘界面因安装不当、硅脂失效等原因出现的微小气隙导致。为了从结构创新的角度彻底解决该问题,提出了采用非界面绝缘的思路,设计了一种新型环氧树脂浇注、空气主绝缘的电缆接头结构,对新型电缆接头进行了电场仿真,施加电压75 kV,空气处最大电场小于3.7 kV/mm。制造了新型电缆接头的样机,进行了绝缘、密封等试验,工频耐压大于42 kV,雷电冲击耐压大于75 kV,整体局部放电小于3 p C,满足相关标准的要求,可以作为一种新的结构试点应用。     

固体绝缘环网柜的发展

固体绝缘环网柜不排放任何有毒物质,无漏气爆炸和内部燃弧的隐患,具有绝缘性能高、体积小、容量大、整体强度高和免维护等特点。固体绝缘环网柜的技术和工艺要求都高于SF6气体绝缘环网柜,若技术不成熟、工艺手段不完善,则绝缘隐患、故障隐患和危害性高于SF6气体绝缘环网柜,需要确保技术、工艺水平及原材料质量。因此,加强固体绝缘环网柜关键技术的研究与分析显得尤为重要。     

10kV开关柜、环网柜引进中有关绝缘方面的几个问题

根据广州电力工业局的近年使用进口10kV开关柜、环网柜的情况,总结了在进口这类设备时,应根据具体情况提高对其绝缘水平的要求,满意环网的绝缘薄弱环节及SF6开关电器在零表压下的性能等几条有关绝缘方面的经验,以保证这类设备的长期安全运行。     

含水率对复合电场下油纸绝缘电场分布的影响

为研究含水率对换流变压器油纸绝缘电场分布的影响,以典型油纸绝缘结构为研究对象,首先根据典型油纸绝缘结构建立了其等效物理模型和电路模型,并得到了复合电场下电场分布的数学表达式。结合不同温度及含水率下变压器油和浸油纸板绝缘电阻率及相对介电常数的测量结果,通过仿真分析得出了复合电压作用下油纸绝缘中电场分布与含水率及交流含量的关系。研究结果表明,水分对复合电压作用下油纸绝缘的电场分布有着显著的影响,当水分达到平衡状态时随含水率的增加油中场强增强、浸油纸板中场强减弱;随着绝缘体系整体含水率的上升,油纸绝缘电场分布的变化呈加速趋势;水分对油纸绝缘电阻率的影响远高于其对相对介电常数的影响,从而导致水分对高直流分量复合电压下的油纸绝缘电场分布产生较大影响。     

固体绝缘全封闭环网柜

随着电力行业的高速发展,环网柜需求量将有较大幅度增长。传统的充气柜、普通单元柜、复合绝缘环网柜,都不同程度地使用了SF6气体。SF6气体是无毒气体,但是装在开关内以后,经过分断电流,就变成了有毒气体。用于公共场所,特别是室内、地铁和防空设施,若发生泄漏是非常不安全的。另外,SF6气体是温室效应气体,对气候的影响很大。     

550kV SF_6气体绝缘组合电器套管研制

介绍550 kV SF6气体绝缘组合电器(GIS)套管的绝缘结构、机械结构和密封结构设计及试验情况。通过建立550 kV SF6气体绝缘GIS套管电场模型及优化设计平台,选择经电场优化的单屏蔽层方案;对套管的结构部件进行有限元校核并选取较大的安全系数;对套管的密封结构选取单道多重密封槽设计;经型式试验验证,产品各项性能指标满足技术规范要求并具有较大的裕度,套管具有良好的技术经济指标。