毕业论文--高介电常数材料改善套管电场分布研究

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1、哈尔滨理工大学学士学位论文高介电常数材料改善套管电场分布研究摘要高压套管作为高压引出装置，是电站和电器的配套关键设备之一。其质量和性能对电站及电器的配套试验和用户可靠运行具有重要的意义。套管是一种电场具有强垂直介质表面分量的典型的绝缘结构，它表面的电压分布很不均匀，在法兰边缘处电场十分集中，很易从此处开始电晕及滑闪放电。因此降低法兰边缘处电场，进行电场合理分析，就成为套管设计的主要内容之一。本文分析了套管的绝缘结构及放电特性，在此基础上，采用ANSYS有限元分析软件对模型进行二维有限元分析计算，主要对套管法兰处电场进行了详细分析，得到了电场强度的最大值及其出现的位置，分析了原因，并且采取了相

2、应的措施减小了最大场强。计算表明，在套管法兰附近加入高介电常数材料可有效降低最高场强，且改变高介电常数材料的长短、厚度、介电常数对降低最高场强的效果均有影响。分析计算结果显示，较厚层和较高介电常数更好改善电场，但是这些值需要考虑到实际和经济的限制，而高介电常数材料的长度可以在一定程度上减少而不降低其改善电场分布的功能。关键词套管；法兰；电场；ANSYS-IV-哈尔滨理工大学学士学位论文TheResearchofUsingHighDielectricConstantMaterialstoImproveElectricFieldDistributionofBushingAbstractHighv

3、oltagebushingashighvoltageleadstothedeviceismatchingoneofthekeyequipmentforpowerstationsandelectricalappliances.Itsqualityandperformanceofsupportingpowerstationsandelectricalappliancestestinganduserreliableoperationisofgreatsignificance.Thebushinghavethetypicalinsulationstructurethatitselectricfiel

4、dwiththesurfacecomponentofthestrongverticaldielectric,thevoltageofitssurfaceisveryunevendistribution,theelectricfieldoftheedgeofflangeisveryconcentrated,itiseasyfortheedgeofflangetostartcoronaanddischarge.Thereforereducetheelectricfieldoftheedgeofflangeandmakeareasonableanalysisoftheelectricfieldis

5、oneofthemainbushingdesign.Thispaperanalyzestheinsulationstructureanddischargecharacteristicsofthebushing,andonthisbasis，usetheANSYSfiniteelementanalysissoftwaretofiniteelementanalysismodel,mainlycarriedoutadetailedanalysisofthebushingflangeattheelectricfield,themaximumelectricfieldstrengthanditsapp

6、ear,analyzesthecauseandtakeappropriatemeasurestoreducethemaximumfieldstrength.Calculationsshowthatthebushingflangenearthebrushingofhighdielectricconstantmaterialscaneffectivelyreducethemaximumfieldstrength,andchangethelength，thethicknessandthedielectricconstantofthehighdielectricconstantmaterialcan

7、alsoreducethemaximum-IV-哈尔滨理工大学学士学位论文fieldeffectaffects.Thecalculationresultsshowthatthethickerlayersandhigherdielectricconstanttobetterimprovetheelectricfield,butthesevaluesneedtoconsiderthepracticalandeco