材料特性對換流變壓器主絕緣電場影響的仿真研究.pdf

1、近幾年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速增長，人民的生活水平大幅提高，能源在國民生活中的地位越來越突出，而電能作為二次能源在能源消費中占據(jù)極其重要的地位。因此，如何將優(yōu)質(zhì)的電能快速可靠地輸送給用戶，已成為建設(shè)輸電系統(tǒng)考慮的主要問題。直流輸電系統(tǒng)中，換流變壓器起著至關(guān)重要的作用，它連接直流側(cè)電網(wǎng)和交流側(cè)電網(wǎng)使得電能能夠相互傳輸，由于換流變壓器運行的環(huán)境十分惡劣，換流變壓器發(fā)生故障的事情時有發(fā)生。在實際運行過程中，換流變壓器承受不同類型電壓的作用，其

2、主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計非常的復(fù)雜，同時也是絕緣系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。因此，研究換流變壓器在不同電壓作用下的電場十分必要。
　　以經(jīng)典RC等效電路建立油紙絕緣模型，根據(jù)一臺±400kV實際換流變壓器建立繞組端部電場仿真模型，應(yīng)用有限元軟件ElecNet對換流變壓器閥側(cè)和網(wǎng)側(cè)繞組承受直流、交流、極性反轉(zhuǎn)電壓作用時的電場進(jìn)行仿真分析，得出換流變壓器在不同電壓作用下電場和等位線分布規(guī)律;考慮絕緣介質(zhì)的溫度以及非線性對于仿真結(jié)果的影響，對變壓器油和絕緣

3、紙板的電導(dǎo)率非線性變化規(guī)律進(jìn)行計算;在極性反轉(zhuǎn)電壓作用下，對不同溫度下的換流變壓器閥側(cè)繞組進(jìn)行電場仿真。隨著溫度的升高線性油和非線性油中的場強均增大，而非線性油能夠明顯降低油中出現(xiàn)的最大場強。根據(jù)仿真結(jié)果找出絕緣結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，通過增大靜電板厚度和曲率半徑兩種方式來優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)。
　　考慮絕緣介質(zhì)的各向異性時，對直流和極性反轉(zhuǎn)電壓作用下的電場進(jìn)行仿真分析。在直流電壓作用下，對絕緣紙板電導(dǎo)率改變時換流變壓器的電場進(jìn)行仿真，絕緣結(jié)構(gòu)的