农村电网殷钢高压电容分压器相关特性的研究

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1、学校代码：10223分类号:S126学号：XS1283039密级:公开硕士学位论文农村电网殷钢高压电容分压器相关特性的研究研究生：董赫指导教师：李伟凯教授学科专业：农业电气化与自动化研究方向：农业传感与检测技术培养学院：信息技术学院中国·大庆2015.06Universitycode：10223Classifiedcode：S126Graduatenumber：XS1283039Confidentialdegree：PublicHeilongjiangBayiAgriculturalUniversityMasterDissert

2、ationRuralPowerGridVoltageCapacitorDividerInvar-relatedCharacteristicsPostgraduate：DongHeSupervisor：ProfessorLiWei-kaiMajor：AgriculturalElectrificationAutomationResearchdirection：AgricultureSensingInspectionTechnologiesCollege：MasterofEngineeringDaqingChinaJune,2015摘

3、要电压互感器是监测农村电力系统稳定运行的重要设备。传统的电磁式、电子式电压互感器因电力系统中电压等级的提升而出现体积大、造价高、绝缘结构日趋复杂等不可克服的困难；随着我国农村智能电网改造升级、新农村电气化建设的顺利实施，农村输配电网正朝着高电压、智能化、大容量方向发展；光学电压互感器因其机构紧凑，动态范围大，抗干扰能力强，适应电力系统智能化要求等特点，迅速成为国内外学者研究的重点。在光学电压互感器中，互感器通过其前端的电容分压器将系统中的高压分成中低压，进而利用光学原理测量和监控电力系统中的电压与电流信号，因此高压电容分压器工作

4、状态下的稳定性直接决定整体互感器的测量精度。文章结合殷钢材料在一定温度范围内具有负膨胀系数的特性，选择一种应用于农村电网的殷钢圆柱形高压电容分压器为对象，对分压器的最佳容径比、边缘效应以及工作状态下温度变化、电压等级、绝缘介质对其测量精度影响等相关特性进行深入研究。首先，对高压电容分压器的基本理论、基本结构及各类分压器的特点进行了综合评述；针对应用于光学电压互感器的电容分压器体积大、绝缘性能较弱等的问题，建立了殷钢电容分压器完整的系统理论模型；并以电容击穿场强为临界条件，推导出殷钢圆柱形电容分压器的最佳容径比。其次，对殷钢圆柱形

5、电容分压器的边缘效应进行了深入的理论研究；当容径比一定时，边缘效应将导致殷钢圆柱形电容分压器电容的实际测量值偏大；文章以微积分及电容串联原理为基点，推导出计及边缘效应的圆柱形电容分压器电容值计算公式；提出利用增加电容器边缘电容环倒角半径的方法削弱边缘效应，并得到殷钢圆柱形电容分压器边缘电容环倒角半径的最佳范围为0.52~3.51mm。最后，对殷钢和黄铜两类圆柱形电容分压器进行了试验研究；建立了分压器工作状态下温度变化、杂散电容、工频电压等因素对其测量精度影响的误差分析模型，并进行误差合成；分别将电压等级、温度变化、绝缘介质作为单

6、一变量，对黄铜和殷钢圆柱形电容分压器进行电容测量值稳定性对比试验。试验结果表明：在绝缘介质的辅助下，殷钢和黄铜两种圆柱形电容分压器抗温变能力、绝缘性能都得到不同程度的提高，其中聚四氟乙烯殷钢圆柱形电容分压器的误差最小，仅为0.0214%，电容测量值最稳定。关键词：农村电网；殷钢圆柱形电容分压器；边缘效应；温度变化；绝缘介质IAbstractVoltagetransformeristoprotectcriticalequipmentandmonitoringofruralpowersystemstableoperation.Wit

7、hourintelligentupgraderuralpowergrids,thesuccessfulimplementationofthenewruralelectrification,theruralhighvoltagetransmissionanddistributionnetworkismoving,intelligent,high-capacitydirection;traditionalelectromagnetic,electronicvoltagetransformerforitssensingmechanis

8、mThebulky,highcost,insulationstructureisbecomingmorecomplex,suchastheemergenceofinsurmountabledifficulties,cannotbeappliedtohigh-pr