澆注干式變壓器電場計算及線圈表面放電抑制方法研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市綜合樓宇不斷涌現(xiàn)，城市軌道交通在全國大中型城市得到飛速發(fā)展。環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器因其具有無毒、阻燃、體積小、噪音低、抗短路能力強(qiáng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛地應(yīng)用于城市樓宇、變電站及軌道交通牽引供電系統(tǒng)中。但隨著環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行環(huán)境日益復(fù)雜，部分干式變壓器長期工作于受潮、污穢等惡劣條件下，導(dǎo)致線圈外絕緣表面頻繁發(fā)生放電現(xiàn)象，在外絕緣表面形成樹枝狀放電痕跡，產(chǎn)生不可

2、逆的損傷;受損干式變壓器若長期運(yùn)行，極易發(fā)生絕緣擊穿，并引發(fā)爆炸起火。針對上述問題，本課題開展環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器電場計算及表面放電抑制措施研究，主要研究內(nèi)容包括:
　　首先，闡述了靜電場計算的基本理論，并分析了靜電場的有限元計算方法和實(shí)施步驟;結(jié)合某一實(shí)際干式變壓器電磁結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用ANSYS軟件建立了該變壓器的二維有限元電場分析模型;重點(diǎn)對該變壓器在線圈表面潔凈干燥、表面受潮、外絕緣厚度變化、表面凹陷、表面染污及雷電沖擊等多

3、種運(yùn)行條件下的電場進(jìn)行了分析計算;并對上述研究結(jié)果進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明表面受潮是線圈外絕緣表面產(chǎn)生放電的最主要原因，為提出線圈表面放電抑制措施提供理論依據(jù)。
　　其次，由于環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器型號眾多、結(jié)構(gòu)各異、接線型式多變，若對單一干式變壓器進(jìn)行獨(dú)立建模計算，建模過程耗時、計算周期長;因此，為了實(shí)現(xiàn)對干式變壓器的快速電場計算，基于VB軟件，本文開發(fā)了一套環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器通用電場計算軟件;基于該通用電場計算軟件，計算人

4、員只需輸入干式變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和電磁參數(shù)，即可快速實(shí)現(xiàn)對其電場的分析;同時，依據(jù)已有雷電沖擊計算軟件，可將計算結(jié)果導(dǎo)入通用電場計算軟件，分析計算雷電沖擊條件的電場分布。
　　最后，論述了氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電機(jī)理，對比分析了均勻電場和極不均勻電場兩種條件下固體介質(zhì)表面放電原因及特性;并結(jié)合干式變壓器在多種運(yùn)行條件下的電場分布特點(diǎn)，本文提出了采用憎水性涂料和半導(dǎo)電性涂料兩種涂料對線圈外絕緣表面進(jìn)行表面處理，并對兩種表面防護(hù)措施條