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温度梯度下直流套管内绝缘结构优化设计
文献摘要：
高压直流干式套管由于其运行过程中芯子载流发热,在芯子内外产生较大的温度梯度,致使电场发生翻转现象,使得最外侧极板处场强远大于绝缘结构设计场强.为此,以±800 kV换流变压器干式套管为研究对象,采用电容芯体常用的圆锥模型,利用多物理场耦合软件对温度场电场分布进行求解,并通过对仿真结果的分析,提出电容芯子的优化设计方案,通过降低最外层极板处的绝缘结构设计场强,降低温度梯度下最外层极板处的电场强度.研究发现:圆锥模型中极板长度随径向尺寸的减小,会导致温度梯度下电场翻转程度在径向尺寸上的逐渐增大,电场梯度在径向尺寸上呈现线性增大趋势;随着温度梯度增大,电场梯度在径向尺寸各处均有一定程度的增大,且增大程度相近,表现为电场梯度分布曲线整体向上平移;通过调整电容芯子设计中的最外层极板与最内层极板半径的比值ξr和极板长度的反比值ξl,适当增大ξr/ξl,可以降低空载时最外层极板处电场强度,从而降低温度梯度下出现在最外层极板处的最大场强;当ξr和ξl分别为4.8和3.6时,电容芯子体积最小,5kA载流量时的最大电场为4.58 kV/mm.
文献关键词：
电热耦合;有限元仿真;温度梯度;电场梯度;优化设计
中图分类号：
作者姓名：
赵轩宇;陈庆国;杨洪达;池明赫
作者机构：
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,哈尔滨150080;国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院,哈尔滨150000
文献出处：
引用格式：
[1]赵轩宇;陈庆国;杨洪达;池明赫-.温度梯度下直流套管内绝缘结构优化设计)[J].高电压技术,2022(03):928-937
A类：
B类：
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AB值：
0.252219
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