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摘要
特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道，是承载系统全电压、全电流的核心设备，掌握穿墙套管在直流电压下的电荷积累特性和暂态电场变化规律对保障其运行可靠性具有重要意义。为此以±1100k V直流环氧浸纸–SF6气体复合绝缘穿墙套管为研究对象，建立基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统电场模型，提出一种气体饱和电流密度的简化计算方法，以解决求解复杂仿真模型时对流扩散方程收敛较为困难的问题，利用该模型研究环氧浸纸–SF6气体复合绝缘穿墙套管直流电场过渡过程和界面电荷积累现象，并结合三维电磁–热–流场数值计算，获得环氧浸纸–SF6气体复合绝缘穿墙套管的三维温度场分布，分析环氧浸纸–SF6气体复合绝缘穿墙套管在实际运行工况下的电–热耦合场分布规律。相关结论可为环氧浸纸–SF6气体复合绝缘穿墙套管的结构优化设计、寿命评估和故障分析提供理论依据。
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单位电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学
