套管局放分析及电场仿真.pdf

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1、研究与开发套管局放分析及电场仿真刘国利肖登明(上海交通大学电气工程系，上海200030)摘要插入式套管的内绝缘和外绝缘均影响电场分布，本文重点从外绝缘结构来考察插入式套管的电场。通过经典理论公式讨论了套管法兰处场强的影响因素。利用Ansys电场仿真软件分析不同的模型下电场强度的数值变化规律，最后选择其中的一种可行方案试制出新样品，进行电性能试验。结果表明：把套管置于不同的绝缘介质中试验，可以作为套管局放原因分析的一个参考判据；当外绝缘导致套管局放偏大时，通过改变套管外绝缘介质，改变法兰处产品结构

2、，把电力线引入环氧树脂材料内部等措施可以有效的改善法兰处的电场。试验结果说明增加低压网圈的方案对改善电场是有效的。关键词：插入式套管；局放；电场仿真；外绝缘BushingPDAnalysisandElectricFieldSimulationLiuGuoliXiaoDengming(ElectricalEngineeringDepartmentofShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030)AbstractPlug．bushinginnerandexter

3、nalinsulationstructurebotheffecttheelectricalfielddistribution。ThisPaoermainlyfoCUSonexternalinsulationofbushing．Bymeansofclassicformulaweknownthatsevera1factorsinfluencetheelectricfieldstrengthoftheplug．bushing．WiththeANSYSsimulationsoftware．webuilt

4、differentmodelsindifierentconditions．Thenwesimulatedallthiselectricfield，makingadistinctionandvariationbetweendifferentdielectricmediumssuchasepoxyresinandair．Finally．selectingatypicalmouldfortrial—produce．ResuitsshowedthatelectricfieldOfANSYSsimulat

5、ioncangiveaguideofpartialdischargeanalysis；testresultsalsoprovedthatbushingsamplewithincreasedearth—shielding．screencanimprovePDinacertaindegree．Keywords：plug—bushing；partialdischarge；electricfield；externalinsulation10~35kV插入式套管是一种结构简单、应用广电(在介质内部)、沿面

6、放电(在介质表面)、电晕泛的绝缘器件，如充气柜电缆出线，空气柜母排穿放电(在电极尖端)。因此，通过局放仪测得的数值过柜板等场合，起绝缘和支撑作用。所谓插入式结要做出判别以进一步确定局放的大概位置。对套管构是指一个电极从另一个电极中引出，中问的电极局放和电场强度关系的研究，文献【2]运用有限元法可以是圆型金属导体，其直径由载流量确定，另一对高压复合套管的电场进行仿真，分析了绝缘材料电极常为接地法兰，用于套管的固定川。绝缘层采在相对介电常数变化时对最大电场强度值的影响。用固体材料包覆，近些年随着环氧

7、树脂技术的快速文献[3]通过对40．5kV开关柜穿墙套管局部放电现发展，采用环氧树脂APG工艺成型的套管越来越普象分析，提出了结构优化和改善建议。文献[4】通过遍。详细列举变压器出线装置在各种条件下电场的等位套管的局放水平是判断套管质量好坏的一个重线分布图，探讨了不同介质中等位线疏密及走势与要标准。工厂中常常采用局部放电测试仪(简称局局部放电发生概率的对应关系。文献[5]通过对复合放仪)来测量套管的局放水平。局部放电(简称局高压套管的电场计算和分析，研究了建立仿真模型放)是指在绝缘的局部位置放电

8、，它并不构成整个时套管长径比的变化对仿真结果的影响；以及改善绝缘的贯通性击穿。它包含三种放电形式：内部放非电容式套管法兰处最大场强的措施。文献[6]用有2o14年第9期嘲．

9、

10、穗赢I1研究与开发度在埋入低压电极情况下是变大的。而空气中的最场强度越小。这在实际生产套管时，可以作为套管大场强均变小。对比每一列数据发现，四种情况下局放是由于内绝缘还是外绝缘问题导致的参考判外介质的均比环氧的大，将仿真最大场强和临界据。击穿场强比较所得的比值将更加直观，进而根据放2)在套管内绝缘(绝缘层内部)质量控制非常