[电缆]220kV产品局部放电分析及电场模拟绝缘优化

　　本文根据产品在220 kV时的局部放电现象，分析了局部放电的原因，并使用电场分析软件进行了分析。议施加电场，然后产品通过工厂测试。

　　着中国电力变压器电压水平的提高，电力变压器的隔离水平也显着提高，这给产品最终电场的设计提出了相应的问题。果末端隔离结构的绝缘设计不合理，则可能会影响许多隔离问题。变压器感应测试中，最终电场的集中可能会遇到诸如局部放电的问题。此，在产品绝缘的设计中，有必要仔细检查产品末端的电场分布。
　　变压器绝缘配置的初始阶段，有必要进行实现有限元仿真软件。真分析通过合理组织最终的绝缘结构来确保产品。缘性能。本文中，以220 kV的实际产品为例，如果在产品的感应测试过程中局部放电超过标准，则详细分析可能的局部放电原因，并结合使用电场分析和仿真软件可以对其进行有效检查。过初步判断和有限元验证相结合，最终提出了一种提高电场浓度的有效方法，并通过合理的改进措施，使产品最终通过了局部放电试验。文分析的产品是240 MVA和220 kV的绝缘变压器，其主要参数可以是高压绕组连接组为YN，中压绕组连接组为YN和组低压绕组的连接为D。压绕组的标称电压为230±8×1.25％kV，中压绕组的标称电压为117kV，并且额定电压为100V。压绕组为37kV。三个绕组设备的最高压电性分别为252 kV，126 kV和40.5 kV。应测试电压为395 kV，200 kV和85 kV。个绕组的局部放电都被控制为小于100 pC。
　　计测试了调节高压电压的方法，绝缘结构的设计则采用了粗调和细调的模式：线圈的排列从铁芯到低压绕组，中压绕组，高压绕组，粗调绕组和微调绕组。于高压绕组，不同绕组的匝数分布为488，对于中压绕组为276，对于低压绕组为151，对于粗绕组为54，对于细绕组为53。照GB1094.3的规定，当变压器经过长期的感应工厂测试时，当高压绕组的末端达到1.5 Um /√3时，检测量需要局部放电。
　　项目要求此阶段的局部放电容量小于100pC，才能满足变压器产品的最终绝缘性能要求。实际产品的出厂测试中，测试端口的位置为第8位，测试方法采用中性点直接接地的方法。测试过程中，当加压过程中高压地的电位达到1.1 Um /√3= 160 kV时，出现了初始PD信号，高压部分B相放电已达到350 pC。高压加压至地面1.5 Um /√3 = 218 kV时，高压相B的部分放电量达到1400pC。此后不久反复进行加压和减压后，似乎局部放电信号在开始和熄灭时相对稳定，并且局部放电随着电压的升高而增加。题的线索。持感应测试接线模式不变，并分17步更改分接位置。向高接地电压施加压力且部分高压B相放电达到360pC时，初始部分放电信号出现在142 kV。地面上的高压达到194 kV时，B相在1800pC释放。持长期感应测试接线模式不变，并更改变压器的抽头位置以调节至第一速度。174 kV的高压电势下加压，出现初始的局部放电信号，并且B相中高压下的局部放电达到335pC。过遵循局部超声波定位方法，发现B相对于高压侧上的燃料箱的位置具有强的超声波信号，并且该位置对于阀芯的端部区域为正。调，并且在图2中指示了特定位置。1.以上测试结果的初步分析。1表明，在保证感应倍数相同的情况下，从高压端到地电位的局部放电很小，但是局部放电的初始放电电压和高压都很高。压不确定。接联系。可以消除高压电缆在接地电位区域（例如燃料箱和夹具）中激发部分放电的可能性。
　　一步的分析表明，当原始控制端电位差的高电压达到一定值时，测试开始产生初始的PD信号，并且局部放电的连续水平非常接近，这表明表2表明，随着高压端电势和粗端电势之间的差值增加，局部放电相应增加，表明正相关趋势。此方式，可以预先确定局部放电量与高压端部和粗调端部之间的电势差直接相关，并且确定电位差值直接反映出该部位的电场强度值的增加，并且该区域具有最局部的放电信号。以兴奋的位置。据上述初步判断，使用电场分析软件分析该区域的电场分布。据图1中确定的局部放电位置，信号PD可能出现在高压和变压器本体的粗调之间。有限元软件中，使用二维轴旋转限制元素的方法来进行仿真计算，该方法必须建立变压器模型的通用框架，并指出每个封闭区域中相应材料的特性。于在替代电场分析的条件下必须考虑材料的相对介电常数，因此通常以2.2表示油，以4.0表示板，这大约等于2。间。模计算以变压器的中心为计算的旋转轴，并且基于高压侧储罐的零边界条件来计算仿真。场计算的边界条件模拟了齿轮8处实际感应测试的电场分布。电位分布被用作电场分析的极限激励和每个绕组的终端电位值。场模拟的等电位线性分布如图2所示。拟模拟计算表明，粗绕组末端的电极形状不够圆，特别是在端电极的形状中，由于导线的倒角较小，电缆因此整个粗调电压绕组类似于90°的直角。极的形状不好。据仿真结果，粗调端内部的等势线密度非常集中，该位置的位置场强度最大，与弱点相对应。应测试下端区域的电场强度。点面积直接导致在感应测试期间过高的局部放电量，以致产品的局部放电指数无法满足合同要求。据上述电场模拟的结果，电场强度线的集中区域位于粗调的末端；因此，设想在粗调线圈的末端增加一个额外的屏幕测量，以降低电场强度。体设计是在粗绕组的末端增加一个静电环，静电环被绝缘2mm，左上角的倒角为4mm，在正确测量之前，导线的倒角为0.5毫米;此时电极的倒角增加。8次。时，人们认为该地区存在重要的石油缺口。于变压器油隙中的电流与距离成反比，因此在该区域还添加了两个1mm的分角环，然后将油路分成4个毫米以增加油隙的轴承强度。缘模型会根据绝缘的改进布局进行恢复。过仿真计算出的等势线在图2中示出。3.可以看出，正是由于粗调末尾采用了静电环，有效地保护了粗调线圈左上角的集中场强区，并增加了倒角静电屏蔽有效地减小了表面场的强度，从而大大减小了区域场。
　　合起来，通过使用开口环在该部分处进一步划分油隙，电缆有效地提高了油隙的场公差值。终将这种改进应用于产品。初次试验的不良产物进行了芯检查，除去了粗装配的端部绝缘子，发现安装在B相上的B相的粗调节端。着端环并扩展到第一个分角环，这足以验证上述情况。析的正确性。照针对电场优化的绝缘结构对产品进行处理，并重新进行PD测试。感应测试的1.5 Um /√3的步骤中，局部放电小于100pC由于合同要求是长期的，最终产品可以顺利运送。过增加角环以改善油腔的电阻，可以将末端的高场强区域中的油通道分成较小的空间。
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