特高压变压器线圈的电场计算与分析

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1、特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析特高压变压器线圈的电场计算与分析第31卷第2期2011年3月河北大学(JournalofHebeiUniversity自然科(Natural学版)ScienceEdition)Vo1.31NO.2Mar.2011特高压变压器线圈的电场计

2、算与分析吕殿利,汪友华,韩婷彦,王建民,颜威利(1.河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建国家重点实验室培育基地,天津300130;2.天威保变电气股份有限公司,河北保定071051)摘要:为了分析特高压变压器线圈周围的电场,建立了变压器高压线圈,均压管和均压球的三维实体模型.根据线圈的轴对称结构的特点,取1/4线圈进行计算.对于中部的线圈和均压管,采用二维有限元的方法,计算出电场的分布,并求出最大电场强度值.推导了多层油纸绝缘结构等效为单一介质时等效介电常数的计算公式.利用等效介电常数把线圈外的油纸绝缘结构以及靠近变

3、压器壁的油纸绝缘进一步简化.采用三维有限元的方法把实体模型分成上下2部分分别进行电场计算,求出最大电场强度以及最大场强所在的位置.关键词:特高压变压器;电场分析;有限元;三维计算;线圈中图分类号:TM4文献标志码:A文章编号:1000—1565(2011)02—0144—06ElectricalFieldCalculationandAnalysisoftheUltra—highVoltageTransformerCoilL0Dian—li,WANGYou—hua,HANTing—yan,WANGJian—rain.,Y

4、ANWei—li(1.Province—ministryJointKeyIaboratoryofElectromagneticFieldandElectricalApparatusReliability,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China;2.BaodingTianweiBaobianElectricCo.,Ltd,Baoding071051,China)Abstract:The3-dimensionalsolidmodelwasbuiltforthehigh

5、voltagecoil,theequipotentialshieldingandthebushingendoftheultra—highvoltagetransformer.Inviewofthesymmetricalstructureofthecoil,theelectricfieldcalculationwascarriedonaquarterofthesolidmode1.Forthemiddlepartofthemodel,2-dimensionalfiniteelementmethodwasemployedt

6、ocalculatetheelectricalfielddistributionandthemax-imumelectricalfieldwasfound.Theequivalentdielectricconstantofthemulti—layeroil—paperinsulationwasdeducedwhenitwasconsideredasanisotropicmedium.The3-Dsolidmodelwasproperlysimplifiedandtheelectricfieldintensitywasc

7、alculated.Themaximumelectricalfieldintensityanditslocationatthetoppartofthecoilaswellasthebottompartwerefoundrespectively.Keywords:ultra—highvoltagetransformer;electricfieldanalysis;finiteelementmethod;3-dimension—alcalculation:coll特高压变压器是特高压变电站中最重要的设备之一,考虑到它在系统

8、中所占的重要地位,对其可靠性提收稿日期:2010—09—21基金项目:河北省自然科学基金资助重大项目(E2006001036)作者简介:吕殿利(1979一),男,山东即墨人,河北工业大学讲师,博士,主要从事电磁场数值计算与优化方向研究Email:ld179@163.coN第2期吕殿利等:特高压变压器线圈的电场计算与分析I叶f很高的