复杂电场作用下换流变压器套管绝缘特性分析 被引量：11

1

作者 林莘 温苗 +1 位作者 沈文 冀田 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-6,共6页

换流变压器套管是高压直流输电系统的关键设备之一,在运行中需要承受各种类型的电压作用。为综合考量换流变压器阀侧出线套管的绝缘特性,笔者建立某干式直流套管数值分析模型,利用有限元计算方法计算套管在不同类型试验电压作用下的电... 换流变压器套管是高压直流输电系统的关键设备之一,在运行中需要承受各种类型的电压作用。为综合考量换流变压器阀侧出线套管的绝缘特性,笔者建立某干式直流套管数值分析模型,利用有限元计算方法计算套管在不同类型试验电压作用下的电场分布,分析套管绝缘性能。结果表明:换流变压器套管在交流电压下电场呈容性分布,且在环氧树脂主绝缘内较为集中;在直流电压作用下电场呈阻性分布,且在SF6气体内较为集中;直流电场下介质中积累的电荷造成极性反转时套管内电场突变,环氧树脂和硅橡胶中的电场在反转后瞬间均出现峰值;伞群中部硅橡胶中的峰值场强达到了直流稳态值的22.32倍,会对套管绝缘造成极大威胁。 展开更多

关键词 交、直流电压 极性反转电压 换流变压器套管 电场计算 绝缘特性 有限元法

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换流变压器套管的电气绝缘结构研究与设计优化 被引量：10

2

作者 张施令 彭宗仁 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2020年第12期65-72,共8页

开展特殊运行工况下环氧浸纸复合绝缘材料的理化特性试验,大长径比、多极板电容芯子的主绝缘结构优化设计。研究了大电流、高电压、多谐波条件下套管金属载流结构涡流发热和绝缘介质焦耳发热规律以及电热耦合条件下套管芯子径向稳态、... 开展特殊运行工况下环氧浸纸复合绝缘材料的理化特性试验,大长径比、多极板电容芯子的主绝缘结构优化设计。研究了大电流、高电压、多谐波条件下套管金属载流结构涡流发热和绝缘介质焦耳发热规律以及电热耦合条件下套管芯子径向稳态、暂态的电场、温度分布规律,并对温变、场变非线性条件下套管尾部绝缘配合结构—出线装置结构进行型式优化设计。结果表明:干式换流变压器套管内部极板的厚度一般设计为0.5~3.0 mm,且套管芯子内部的径向场强呈“U”型分布,其场强最大值为8.75 kV/mm,轴向电场强度分布均匀,下轴向场强约为0.5 kV/mm。 展开更多

关键词 换流变压器套管 绝缘配合结构 主绝缘结构优化 电热耦合条件

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温度对换流变压器套管绝缘性能的影响研究 被引量：1

3

作者 洪文杰 《河北农机》 2021年第4期75-76,共2页

换流变压器套管是高压直流电力系统的关键设备之一,其工作状态对直流电力传输系统的稳定性有较大影响。工作条件的复杂多变对其绝缘性能提出了更严格的要求。分析±800 k V换流变压器套管在温度梯度下的直流和极性反转电场强度的分... 换流变压器套管是高压直流电力系统的关键设备之一,其工作状态对直流电力传输系统的稳定性有较大影响。工作条件的复杂多变对其绝缘性能提出了更严格的要求。分析±800 k V换流变压器套管在温度梯度下的直流和极性反转电场强度的分布。分析结果显示温度会引起套管电阻率的变化,从而引起场强畸变,最终影响其绝缘性能。 展开更多

关键词 温度 换流变压器套管 绝缘性能

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基于三维隔震支座的换流变压器地震响应分析

4

作者 何堃宁 邓扬阳 +1 位作者 谢靖 谢强 《高压电器》 北大核心 2025年第4期150-158,共9页

换流变压器作为换流站内的核心设备,其水平斜向伸出箱体的阀侧套管受竖向地震作用影响显著。为提高换流变压器的抗震性能,提出由滑动摩擦摆水平隔震系统、弹簧—粘滞阻尼器竖向隔震系统、抗摇摆装置组成的三维隔震支座,并将其应用于... 换流变压器作为换流站内的核心设备,其水平斜向伸出箱体的阀侧套管受竖向地震作用影响显著。为提高换流变压器的抗震性能,提出由滑动摩擦摆水平隔震系统、弹簧—粘滞阻尼器竖向隔震系统、抗摇摆装置组成的三维隔震支座,并将其应用于±800 kV换流变压器,通过有限元数值模拟,计算并分析了设置隔震支座前后换流变压器的地震响应。结果表明:三维隔震支座显著降低了阀侧套管水平向和竖向加速度响应;相较于水平隔震,设置三维隔震系统的阀侧套管根部应力隔震效率提升了约12%;隔震体系位移响应主要集中在支座,上部结构尤其是套管自身位移相比于隔震前显著减小。该型三维隔震支座有效提高了换流变压器抗震性能,在高烈度地区具有良好的适用性。 展开更多

关键词 换流变压器及套管 水平隔震 三维隔震 地震响应 隔震效果

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特高压换流变压器阀侧套管缩比模型典型缺陷下电场分布特性仿真研究 被引量：3

5

作者 司文荣 付晨钊 +5 位作者 苏磊 贺林 文豪 江毅 高雨婷 李军浩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期85-94,共10页

换流变压器阀侧套管内部混入金属颗粒、电容芯体产生裂纹是目前常见的故障,研究套管在不同电压下的电场分布规律以及缺陷对电场分布的影响对于套管的优化设计及故障分析具有重要意义。文中以±800 kV特高压换流变压器套管为原型,建... 换流变压器阀侧套管内部混入金属颗粒、电容芯体产生裂纹是目前常见的故障,研究套管在不同电压下的电场分布规律以及缺陷对电场分布的影响对于套管的优化设计及故障分析具有重要意义。文中以±800 kV特高压换流变压器套管为原型,建立了±72.5 kV环氧浸纸电容式套管仿真模型,计算套管在交直流电压下的电位分布和电场分布,并研究了两种缺陷对于套管电场的影响。结果表明套管含金属颗粒或裂纹缺陷时,对于电场的畸变影响较大。研究结果为后续缩比套管模型不同缺陷局部放电试验的分析提供了基础,并为环氧浸纸电容式套管的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 换流变压器阀侧套管 电场 有限元仿真 缺陷分析

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应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布 被引量：66

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作者 王青于 杨熙 +1 位作者 彭宗仁 刘鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6269-6275,共7页

换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流... 换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流耦合场分析方法,考虑了热辐射、热传导和对流传热的影响,计算分析了其三维温度场分布,得出了套管内部的温度分布规律。同时,为了验证所用仿真方法的准确性,对400k V换流变干式套管进行了温升试验,对比了测量点的仿真计算结果与温升试验结果,试验结果表明仿真结果与测量结果的差值低于8%,证明了该方法的合理性,可为换流变干式套管的设计提供计算依据。 展开更多

关键词 环氧树脂/皱纹纸 换流变压器干式套管 温度分布 三维电磁–热–流耦合场分析 温升试验

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换流变压器阀侧套管选型技术 被引量：7

7

作者 孙夏青 赵林杰 +1 位作者 王文奎 李锐海 《南方电网技术》 北大核心 2015年第4期60-67,共8页

换流变压器阀侧套管承接着换流变压器阀侧出线内外绝缘,是支撑换流变压器长期稳定运行的核心元件。针对在运直流输电工程中阀侧套管发生的质量缺陷和现有行业标准的不足,通过调研目前国内直流输电工程3种典型绝缘结构换流变阀侧套管的... 换流变压器阀侧套管承接着换流变压器阀侧出线内外绝缘,是支撑换流变压器长期稳定运行的核心元件。针对在运直流输电工程中阀侧套管发生的质量缺陷和现有行业标准的不足,通过调研目前国内直流输电工程3种典型绝缘结构换流变阀侧套管的技术要点,系统归纳了换流变阀侧套管的绝缘结构设计、耐热载流能力设计及绝缘材料选择、与阀侧引线对接配套、密封结构及机械强度设计、与阀厅封堵组合、户外端金具连接匹配等6项设备选型技术要点,提出了阀侧套管排产过程的品质控制针对性措施建议。相关研究成果指导了在建直流输电工程国产化换流变压器阀侧套管的选型应用。 展开更多

关键词 换流变压器阀侧套管 典型绝缘结构 选型技术要点 品质控制

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±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计 被引量：5

8

作者 张施令 彭宗仁 +1 位作者 宁鑫 田汇冬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期199-206,共8页

±400 kV换流变压器阀侧套管的设计裕度均低于特高压等级换流变压器套管,且±400 kV换流变压器阀侧套管在换流阀厅用量较大,因此有必要针对±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计进行具体分析讨论。分析了±400 kV换... ±400 kV换流变压器阀侧套管的设计裕度均低于特高压等级换流变压器套管,且±400 kV换流变压器阀侧套管在换流阀厅用量较大,因此有必要针对±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计进行具体分析讨论。分析了±400 kV换流变压器阀侧套管双导电管结构的发热机理,从理论解析角度给出了双导电管结构的设计尺寸,进一步优化设计了套管的芯体绝缘结构,从内、外绝缘配合的角度给出了套管的外绝缘设计方案,并对其整体电场分布情况进行了校核计算:工作电压下其径向电场强度控制在3.11 kV/mm,工频耐压下其轴向电场强度控制在0.51 kV/mm,均满足±400 kV换流变压器阀侧套管设计电场强度控制要求。对研制完成的±400 kV换流变压器阀侧套管进行型式实验,结果表明所研制的套管通过了工频干耐受电压试验并局部放电测量、雷电冲击干耐受电压试验和温升试验等典型型式试验。 展开更多

关键词 ±400 kV换流变压器阀侧套管 双导电管结构 优化设计 电场强度控制

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干式SF6气体绝缘换流变压器阀侧套管电流致热型放电故障分析及现场修复 被引量：39

9

作者 周安春 高理迎 +2 位作者 冀肖彤 张民 汤浩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1401-1409,共9页

为分析和诊断两例±500k V干式SF6气体绝缘换流变压器阀侧套管内部放电故障,对放电前后套管绝缘特征量和解体后内部特征进行了测试和检查;通过模拟故障套管运行环温和加载特征谐波电流损耗,对套管载流导电管和绝缘子外套温度分布规... 为分析和诊断两例±500k V干式SF6气体绝缘换流变压器阀侧套管内部放电故障,对放电前后套管绝缘特征量和解体后内部特征进行了测试和检查;通过模拟故障套管运行环温和加载特征谐波电流损耗,对套管载流导电管和绝缘子外套温度分布规律进行有限元仿真计算;故障套管直流电阻值、SF6分解物含量、温度计算结果、解体后内部过热和放电痕迹表明：伊敏、宝鸡换流站两例套管放电故障均由载流导电管铜铝过渡接触电阻异常发热,尼龙导向锥过热分解物污染套管SF6/环氧树脂界面绝缘所致。依据IEC标准规定的套管热点温度要求和故障套管温度场计算结果,提出了绝缘子外套最热点温度与环境温度差为25℃的内部发热缺陷诊断准则,通过第3例同型号异常发热缺陷套管对诊断准则进行了验证。对75支同型号套管利用研制的缺陷套管现场修复装置在不移动换流变和不整体拔出缺陷套管的前提下完成了现场修复。研究结果可为SF6气体绝缘高压套管内部发热缺陷诊断和处理提供方法和依据。 展开更多

关键词 SF6气体绝缘 换流变压器阀侧套管 套管放电故障 电流致热 现场修复

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换流变阀侧套管振动模态及其法兰根部应力研究 被引量：5

10

作者 赵莉华 蔡维哲 +3 位作者 黄小龙 任俊文 贾利川 王仲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期201-209,共9页

套管法兰是换流变压器阀侧套管的薄弱部位,承受着换流变振动等复杂环境动力,易因长期机械载荷作用出现疲劳开裂,导致换流变压器停运。应力集中是导致结构疲劳开裂的主要因素,但现在少有针对法兰应力分布和疲劳的研究。为优化套管法兰根... 套管法兰是换流变压器阀侧套管的薄弱部位,承受着换流变振动等复杂环境动力,易因长期机械载荷作用出现疲劳开裂,导致换流变压器停运。应力集中是导致结构疲劳开裂的主要因素,但现在少有针对法兰应力分布和疲劳的研究。为优化套管法兰根部结构、提高法兰疲劳强度,采用有限元仿真方法分析法兰应力分布,研究不同根部结构下法兰应力集中特征,并采用模态分析和响应谱分析研究振动载荷下法兰应力分布。研究发现:应力集中在法兰拐角位置并随法兰拐角曲率半径增加而降低;套筒上与法兰盘连接的加强筋能明显降低法兰拐角应力,降低幅度随加强筋宽度和高度增加而提升;三角形加强筋在靠近应力集中位置时能明显降低法兰拐角应力,降低幅度随加强筋安装角度增加而减小;连接的加强筋还对套管受竖直方向和轴向振动时法兰拐角最大应力有明显抑制作用。 展开更多

关键词 换流变压器阀侧套管 法兰 有限元分析 应力集中

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自平衡策略的电流互感器取能调速风冷装置设计 被引量：2

11

作者 何杰伟 刘自程 +3 位作者 黄秋萍 刘杉 姜喆 刘志刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1-8,共8页

随着我国电力系统输电量逐年上升,输电网络中的换流变压器阀侧套管等关键设备部件热功率也随之增大,因此有必要设计开发散热风机等设备,实现过热故障多发点的主动散热。设计研发一种电流互感器(CT)取能调速风冷装置,利用CT从输电线路上... 随着我国电力系统输电量逐年上升,输电网络中的换流变压器阀侧套管等关键设备部件热功率也随之增大,因此有必要设计开发散热风机等设备,实现过热故障多发点的主动散热。设计研发一种电流互感器(CT)取能调速风冷装置,利用CT从输电线路上获取能量为散热风机供能,以解决输电线路现场常规电源无法使用的难题。针对CT的取能能力随着输电线路电流不断变化且不受控的问题,设计一种功率主动自平衡新策略,通过利用负载的控制自由度来适应CT二次侧电流的宽变化范围,从而扩展装置的稳定运行区间,提升电源的取能能力。将装置套装在交流输电母排上进行实验验证,母排电流的有效值在上千安培范围内变化,装置始终稳定且保持60%以上的功率容量利用率。 展开更多

关键词 换流变压器阀侧套管 电流互感器 取能电源 调速风冷 功率平衡 稳定运行区间

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