高压交流盆式绝缘子电热场模拟与绝缘事故分析

作者：张施令^*; 张丝钰; 王浩然; 彭宗仁

来源：高电压技术, 2018, 44(11): 3553-3560.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20181031014

• 盆式绝缘子
• GIS设备
• 电热耦合分析
• 非线性
• 有限元法
• 涡流场
• 热击穿

盆式绝缘子广泛应用于高压组合电器(GIS)设备中,是实现中心导体与接地法兰间电气隔离的重要绝缘件。论文试验分析了盆式绝缘子用材料的绝缘性能,并通过电热耦合分析流程获取了盆式绝缘子的电热场分布,计算得到了最热点温度与载流量之间的关系。应用理论模型获取了盆式绝缘子的发热曲线,并用该曲线对盆子绝缘事故进行了分析。研究表明:盆子本体材料绝缘性能参数与温度具有较为显著的非线形关系;基于有限元法(FEM)的涡流场和谐波场分析方法能有效计算工频条件下中心导杆和盆子本体的发热;电场强度最大值出现在盆子与中心导体交界面处,其值为6.033 MV/m;且温度最高点位于盆子中心导体侧附近,其值为82℃;当载流量高于1.5倍额定值时,出现了温度骤然上升的热击穿现象。论文提出的电热耦合计算流程为盆式绝缘子设计方案的电热性能校核提供了途径,同时可为其现场维护及事故分析提供一定的理论指导。

• 单位
  国网重庆市电力公司电力科学研究院; 电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学