110kV盆式絕緣子金屬缺陷局部放電研究與優(yōu)化.pdf

1、本文以110kV盆式絕緣子（具體特點(diǎn)為：三相共箱式、帶金屬法蘭和未采用全屏蔽內(nèi)環(huán)）為研究對(duì)象，采用有限元計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)盆式絕緣子表面存在金屬顆粒時(shí)的沿面電場(chǎng)分布和法蘭金屬缺陷引起盆式絕緣子局部放電的問(wèn)題進(jìn)行研究。首先以實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)圖紙，建立110kV盆式絕緣子的三維模型；采用有限元計(jì)算方法，對(duì)盆式絕緣子表面的不同位置，存在不同大小金屬顆粒時(shí)的沿面電場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算和分析。計(jì)算結(jié)果表明在工頻電壓作用下，金屬顆粒引起的局部電場(chǎng)畸變值

2、會(huì)隨著金屬顆粒所處位置的表面場(chǎng)強(qiáng)的增大而增大、金屬顆粒引起的局部電場(chǎng)畸變值會(huì)隨著金屬顆粒直徑的增大而增大。通過(guò)計(jì)算結(jié)果可知，由于金屬顆粒的存在，會(huì)使盆式絕緣子沿面電場(chǎng)集中，尤其是導(dǎo)致沿面電場(chǎng)的法向分量增大，存在發(fā)生沿面閃絡(luò)的安全隱患。通過(guò)人工設(shè)置金屬顆粒缺陷進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)盆式絕緣子表面存在金屬顆粒時(shí)，存在發(fā)生沿面閃絡(luò)的安全隱患，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真的有效性，為盆式絕緣子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電場(chǎng)仿真提供參考。
　　其次，通過(guò)對(duì)實(shí)際產(chǎn)

3、品的生產(chǎn)跟蹤，采用仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，總結(jié)法蘭金屬缺陷引起局部放電問(wèn)題的主要原因。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，提出采用調(diào)整縫隙氣隙寬度、采用全屏蔽內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)和采用接地導(dǎo)體密封圈替代傳統(tǒng)的絕緣橡膠密封圈的三種電場(chǎng)優(yōu)化方案；通過(guò)仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，證明三種優(yōu)化方案的有效性。
　　最后，根據(jù)屏蔽內(nèi)環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要素，采用遺傳算法，對(duì)屏蔽內(nèi)環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。本文以降低盆式絕緣子澆注體與金屬法蘭間的縫隙氣隙的最大場(chǎng)強(qiáng)、屏蔽內(nèi)環(huán)與盆式絕緣子澆