换流阀阀塔传感器绝缘和散热性能设计及研究

研制出一种植入换流阀阀塔内部的监测传感器,以实现对阀塔内部元件运行状态的实时监控。以±800 kV换流阀阀塔为研究对象,首先,采用静电场有限元分析方法(FEM),对阀塔在稳态运行工况下的电场分布进行计算,分析传感器的植入对阀塔绝缘性能的影响。其次,利用ANSYS Icepak对传感器的散热性能进行分析。最后,研制出传感器样机并对其成像技术进行验证。分析结果表明:传感器植入阀塔后仅影响阀塔内部的局部电场,且阀塔的最大场强值为2.107 kV/mm,远小于空气临界击穿场强3 kV/mm,说明植入传感器后的阀塔绝缘性能满足设计要求;传感器的热仿真结果表明其内部温度场分布均匀,散热性能良好。传感器样机的后台软件可实现可见光和红外光图像深度融合,样机已具备工程化应用条件。