计及温度-电场强度非线性的换流变压器瞬态电场影响分析

作者：杨帆; 池骋^*; **; 成立; 欧书成

来源：电工技术学报, 2020, 35(23): 4971-4979.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191610

• 非线性
• 极性反转
• 三电极
• 换流变压器
• 瞬态电场

换流变压器在运行过程中承受高电压,内部绝缘系统的温度高、电场强度大,耦合现象明显,而传统绝缘设计手段并未考虑非线性绝缘特性。首先该文搭建三电极实验平台,分析绝缘油及油浸纸板在不同温度、电场强度下的耦合现象。实验结果表明绝缘材料的导电性能受温度、电场强度的影响较大,其中绝缘油以2kV/mm为拐点,电导率呈先下降再上升的U型非线性曲线。其次,该文建立了含绝缘层、角环、垫块等完整的换流变压器耦合计算模型,分析了绝缘系统受温度-电场强度影响下的瞬态电场。结果表明:换流变压器内部温度变化较大,最大温升达68.7K,并且温度集中的区域紧邻电场强度较大的端部,因此耦合现象不容忽视。最后,对比极性反转过程中的瞬态电场,相比传统认为的指数型变化,考虑U型电场强度非线性下的油浸纸板最大电场强度增加1.7kV/mm;考虑温度-电场强度非线性时,不仅绝缘状态发生改变且油浸纸板弛豫时间降低。

• 单位
  华北电力大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 内蒙古电力（集团）有限责任公司; 重庆大学