線性-非線性復合絕緣交流介電特性仿真分析.pdf

1、聚合物復合絕緣以其優(yōu)異的加工性能和電氣絕緣性能，在電纜終端的電場應力控制片和高壓大電機線圈端部防電暈結構中的防電暈帶中得到廣泛應用。由于它能夠抑制空間電荷的產(chǎn)生，并有自行均化絕緣結構中電場分布的作用，因此，研究線性/非線性復合絕緣在交流電場下的介電特性在工程和理論上都有實際意義。本文以工程上廣泛應用的聚乙烯和非線性氧化鋅復合絕緣為研究對象，采用一種新的形式來描述線性/非線性復合絕緣，而不是過去的在聚合物基體中添加小球或橢球的形式來模擬復

2、合絕緣。通過定量分析線性/非線性復合絕緣內部成角研究其在交流激勵下的廣泛意義上的非線性特性。
　　本文以一個線性/非線性復合絕緣的介觀結構單元作為研究對象，建立了0°～90°之間五種不同類型的線性/非線性復合絕緣結構單元。借鑒非線性絕緣的交流等效電路模型，建立線性/非線性復合絕緣的交流等效電路模型，并用Simulink仿真工具箱進行復合絕緣的仿真建模。利用本課題組已開發(fā)成功的非線性絕緣介質交流特性測試系統(tǒng)測試氧化鋅閥片，得到其在不

3、同電壓幅值下的非線性電導和電容參數(shù)。以MATLAB軟件為平臺開發(fā)出響應電流的時域分解算法，將總響應電流分解為阻性電流和容性電流，并進一步進行介電表征。通過電路仿真，分別分析體積濃度、復合絕緣內部成角、激勵電壓幅值及頻率對復合絕緣介電性能的影響，并分析復合絕緣內部電場強度的變化規(guī)律。
　　仿真發(fā)現(xiàn):復合絕緣介電特性與其體積濃度、復合絕緣內部成角有關，并依賴于激勵電壓的幅值和頻率。復合絕緣內部電場強度幅值與其所在支路中線性和非線性介質