李乃一,彭宗仁,刘鹏

(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室, 710049, 西安)



直流电压下环氧浇注绝缘子的表面电场分析

李乃一,彭宗仁,刘鹏

(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室, 710049, 西安)

针对直流气体绝缘设备电场分析及结构设计时气体侧模型的选择问题,以高压直流气体绝缘穿墙套管用环氧浇注绝缘子为研究对象,建立了直流电压下环氧浇注绝缘子的电场计算模型。其中,对气体侧分别采用离子迁移模型和线性模型,在直流电压下对环氧浇注绝缘子的表面电场进行了计算及分析。研究了不同气体电离率、外施电压、体积电导率等条件下两种模型对计算结果的影响及相互替换的条件,给出了直流电压下气体侧模型的选择建议。结果表明:离子迁移模型得到的绝缘子表面电场计算结果受气体中空间电荷不均匀分布的影响,随场强的变化呈现出较强的非线性;线性模型用以匹配离子迁移模型计算结果的气体电导率取值与气体电离率成正比,与外施电压等级成反比;当外施电压等级较高、绝缘子体积电导率较大时,固体侧电流在绝缘子表面电荷积聚过程中起主要作用,离子迁移模型与线性模型得到的计算结果差异较小。这时,线性模型计算时间更短,更适用于环氧浇注绝缘子的结构优化设计。

直流;绝缘子;气体绝缘;气体电导;电场计算

在直流气体绝缘设备中不可避免地需要采用盆式、柱式绝缘子进行气室隔离及导体支撑[1]。……