干燥空气绝缘开关柜中应用的固封极柱绝缘结构设计及优化

为了实现气体绝缘开关柜的绝缘介质由SF6向干燥空气等环保型气体转变,开发一种结构小型化、绝缘水平满足要求的干燥空气绝缘开关柜中使用的固封极柱是亟需解决的问题。文中分析了40.5 kV SF₆固封极柱置于干燥空气绝缘开关柜中的相间及对地电场分布,结果显示灭弧室动、静端盖板以及绝缘拉杆附近的气—固沿面电场严重超标,易造成沿面闪络。依据气—固复合绝缘理论,采取增加均压屏蔽网、改进绝缘壳体外观结构、重新设计绝缘拉杆等措施进行电场优化。通过仿真分析,优化设计后的固封极柱灭弧室端盖附近沿面最大场强由3.4 k V/mm降至2.03 kV/mm,绝缘拉杆沿面最大场强由4.1 kV/mm降至1.7 kV/mm。对优化前后的固封极柱进行了局部放电和雷电冲击耐压试验,局部放电试验的起弧电压由35 k V提升到62 kV,雷电冲击耐压试验的峰值耐受电压由145 kV提升到218 k V,证明了优化方案的可行性,为后续40.5 kV及更高电压等级的类似固封极柱的研发及优化提供了有关参考。     

基于静电场分析的固封极柱局部放电研究

基于静电场分析研究固封极柱局部放电对绝缘结构的设计及优化过程具有重要的意义。为此,运用静电场分析的方法得到12 kV固封极柱的电场分布云图,并提取电场较为集中区域如接地屏蔽网、螺栓附近空气域的电场分布,同时参照固封极柱组合绝缘中各绝缘介质的介电强度,指出螺栓附近空气域的电场强度超过空气的介电强度致使此区域局部放电超标。然后依据静电场组合绝缘理论,在不变更模具的前提下,提出在固封极柱螺栓固定孔与软包硅橡胶之间增设法兰屏蔽罩以降低螺栓附近空气域场强的方法。通过静电场分析得出优化后螺栓附近空气域的最大场强由5.8 MV/m降至0.32 MV/m,验证了此优化方法在理论上的可行性。局部放电测试试验结果表明,优化后的平均熄灭电压由6.5 kV提高至14.7 kV,验证了静电场分析方法可用于固封极柱局部放电的研究中,同时也确定了优化方案在工程应用上的可行性。     

550kV SF6汽体绝缘GIS套管内屏蔽结构研究

主要介绍了550 kV SF6气体绝缘GIS套管的内绝缘屏蔽结构形式.针对550 kV SF6气体绝缘GIS套管传统的双屏蔽层结构形式所带来的装配难、局放高和成本高等缺陷,通过建立电场模型及优化设计平台,选取了经电场优化的单屏蔽层方案,有效避免了传统的双屏蔽层设计所带来的问题.经型式试验验证,产品各项性能指标满足技术规...     

40．5kV真空断路器绝缘结构电场分析及优化设计

实现结构小型化与高绝缘水平之间的优化设计是高压真空断路器设计中的重要组成部分。笔者以40．5kV固封极柱真空断路器为实例,介绍了通过分析真空断路器的固封极柱断口、固封极柱对地之间的电场分布,实现绝缘结构优化设计的方法。解决了40．5kV真空断路器常见的固封极柱断口和固封极柱对地之间的绝缘问题,得到了绝缘结构优化设计的方...     

高压SF6电流互感器绝缘特性分析

高压SF6气体绝缘电流互感器(简称HV SF6TA)由于绝缘气体本身特性,其内部电场分布的均匀程度和电场强度分布必须严格控制,以保证其高绝缘特性。电场计算是绝缘分析的重要手段。HV SF6TA场域结构复杂,为进行绝缘分析与结构设计,以220 kV HV SF6TA实际产品结构为研究对象,采用有限元数值求解方法,建立了含SF6、绝缘瓷套、空气等多重介质的三维电场数学模型,采用区域分解和自适应剖分技术相结合,对三维电场进行了仿真求解,得到了复杂结构中三维场域电场分布,找到了HVSF6TA内部最大场强所在位置以及绝缘薄弱点。为提高HVSF6TA全场域电场的均匀度,避免电晕放电等击穿现象的发生,绝缘设计中对法兰盘附近加设屏蔽环以及在一次导体端部加设屏蔽环两种方案的电场进行了分析,并将HV SF6TA各结构部件沿面电场分布以及全场域电场分布进行了对比分析,为HV SF6TA绝缘结构设计提供了数值基础。     

550kV SF_6气体绝缘GIS套管内屏蔽结构研究

主要介绍了550 kV SF6气体绝缘GIS套管的内绝缘屏蔽结构形式。针对550 kV SF6气体绝缘GIS套管传统的双屏蔽层结构形式所带来的装配难、局放高和成本高等缺陷,通过建立电场模型及优化设计平台,选取了经电场优化的单屏蔽层方案,有效避免了传统的双屏蔽层设计所带来的问题。经型式试验验证,产品各项性能指标满足技术规范要求,绝缘试验合格并具有较大的裕度,套管具有良好的技术经济指标。     

40.5kV固封极柱的设计及工艺优化

针对40.5kV固封极柱在生产过程中因出现绝缘击穿或浇铸过程中环氧树脂漏料造成生产成品率下降的情况,建立真空断路器模型,对固封极柱内部结构进行有限元电场优化设计,并采取在真空灭弧室硅胶层均匀涂抹底涂剂,固封极柱下出线座与真空灭弧室硅胶层之间采用双重密封结构等方法对工艺进行优化。试验结果表明,优化设计后的固封极柱提高了产品的合格率及整体性能。     

一起110 kV GIS PT气室放电缺陷的检测与分析

通过对普测过程中发现的一起110 kV GIS PT气室放电缺陷进行SF6气体分解物和特高频局部放电检测,发现该气室内出现了多种SF6气体分解物且体积分数较高,特高频检测其放电幅值超过-20 dBm,停运解体发现是由于PT气室内C相侧屏蔽板与铁心夹件之间的连接螺栓松动,导致接触不良发生悬浮电位放电,通过分析明确了缺陷产生的原因,提出将原侧屏蔽板与铁心夹件之间采用绝缘垫块连接,侧屏蔽板与底屏蔽板通过单独的接地线连接,并与铁屑夹件可靠连接的整改措施。     

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。     

大电流固封极柱温升问题分析

固封极柱的固封式结构,导致导电体长期通电产生的热量无法散出,温升高引起绝缘失效成为固封极柱绝缘失效的主要原因。从影响温升的主要因素进行分析,提出减小主回路电阻、采用导电性好的材料、增加散热面积等温升解决方案。通过固封极柱温升试验及方案优化,验证了解决方案的可行性,并得出软连接方案在解决大电流固封极柱温升方面更具有优势。