[电缆]145kVGIS池塘绝缘子的优化设计与分析

　　利用二维电场理论和有限元分析，对145 kV母线隔离器的蠕变电场分布进行了优化。侧电场减少了局部放电量。着国民经济的飞速发展，全封闭的GIS手机在电力系统中长期发挥着重要作用。们保护各种类型的保护，例如断路器，隔离开关，接地开关，电流和电压互感器，电涌放电器和过渡母线。些组件全部封闭在接地的金属外壳中，电缆并且该外壳填充有0.4到0.5 MPa的SF6气体，起到绝缘，灭弧和冷却的作用。过渡母线中（参见图1），这是一个盆式类型作为主要组件。缘体不仅支持机械负载，还支持电荷，也就是说具有一定的绝缘公差。
　　此，在优化池塘绝缘子时，不仅要考虑其电阻，还要考虑其电场，特别是在运行中，要考虑其绝缘。间必须能够长时间承受相应的过电压和工作电流长时间流过时的热稳定性。
　　量数据表明，池塘绝缘子表面凸起的缺陷会增加局部电场并引起表面不平整，从而降低池塘绝缘子的绝缘水平。此，本文以145 kV GIS母线隔离器为计算模型，采用有限元分析方法对隔离器的电场强度分布进行优化。地。

　　优化之前，池式绝缘子的隔离裕度和局部放电水平与产品的技术要求基本一致，但绝缘裕度较低，当长期耐压时，它的局部放电超过5 Pc，因此有必要改善沿池绝缘子表面的电场的不均匀分布，以使电场分布更加合理并接近均匀电场经过反复优化，池塘隔离器具有出色的电气性能，完全可以满足各个地区变电站的运行要求。个符号的含义是：u是电位，单位V； εr是相对介电常数，无量纲； ε0是真空下的介电常数，ε0＝ 8.854×10-12A.s /（V.m）。

　　

　　式绝缘子有两种类型的电介质，它们的相对介电常数为：SF6气体εr= 1.0（用于使罐形绝缘子的环氧树脂流动）和εr= 4.0。
　　分模型如图2所示。

　　

　　3和图4分别是优化前后的罐式绝缘子模型。于在优化之前，盆状绝缘子可以在最低压力下满足机械强度和电气性能的要求，因此在盆状绝缘子中添加了一个保护弹簧环，以通过插入件的模制部分，从而改善电场的不均匀分布，并达到减少局部放电量的目的。终优化的池型绝缘子组装在过渡母线中，凹面（凹凸表面的定义如图4所示）。5中显示了优化总线中的电位轮廓图，电场强度轮廓图和局部电场强度的矢量图。6和7对此进行了说明。据图3中的潜在轮廓和场强图的分布，电缆参照图5和图5。照图6，可以知道计算提供的边界条件和计算方法是正确的。据不同的相对介电常数，从材料的介电常数表中可以看出，绝缘子中环氧树脂和SF6气体这两种电介质的相对介电常数相差很大，因此电场最小。
　　种环境的接口。和电位移的变形很重要；优化后，池绝缘子凹凸面的边长略有减小。
　　时，由于其形状和结构的优化，沿池绝缘子凹凸面的电场强度分布大于原始结构L从图7的局部电场强度的矢量图可以看到这种改进。
　　化后，沿着锅形绝缘子表面的电场的均匀性和绝缘子的强度就可以了。罐侧面附近的局部电场得到了显着改善。
　　绝缘子的局部放电量非常重要。量数据比较表明，在相应国家标准要求的测试条件下，优化的池塘隔离器的放电概率仅为1％，并且其局部放电也已降至3 Pc，证实了优化策略的可行性和有效性。种盆形绝缘子适用于145 kV母线。线的SF6标称气体压力为0.5 MPa（绝对压力为20°C）。据公式E = 68（10p）0.73 = 83 kV / cm进行操作。过比较图中的计算结果，每个电场强度的最大值小于该值，因此母线隔离结构是安全的。过比较和各种类型的测试数据，可以知道锅形绝缘子的电场强度具有相当大的余量，并且是安全可靠的。理优化沿池塘型绝缘子凹凸表面的电场强度分布状态，以及通过检查中心所有绝缘类型测试的产品质量证明表明，该优化方法是可行的，完全可以满足项目需求。
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