干式變壓裝置電場(chǎng)數(shù)據(jù)解析

加載與求解將鐵心、鐵軛、夾件及低壓繞組設(shè)為零電位，高壓繞組設(shè)為工頻試驗(yàn)電壓35kV.二類齊次邊界是自動(dòng)滿足的。計(jì)算方法由ANSYS軟件根據(jù)問題的物理性質(zhì)自動(dòng)為用戶選擇一個(gè)求解器，此處使用默認(rèn)的波前求解器進(jìn)行求解，并得出計(jì)算結(jié)果。后處理根據(jù)需要，應(yīng)用后處理功能中的PLNSOL、PLVECT和GET指令，在選取的對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)得到相應(yīng)的圖形和數(shù)據(jù)，以便分析時(shí)使用。計(jì)算結(jié)果與分析通過上面的計(jì)算，可以得到在35kV工頻電壓作用下，干式電力變壓器中各處的電場(chǎng)強(qiáng)度值。從計(jì)算結(jié)果中可知計(jì)算所得最大的電場(chǎng)強(qiáng)度值為2.0669106V/m，它出現(xiàn)在高壓繞組和絕緣件相交面(即z=0.205m)處，而且與梳形撐條相交的面上。這與理論分析得出的電極與固體介質(zhì)接觸的介質(zhì)表面處最易發(fā)生局部放電是相一致的。給出整個(gè)模型的最大值所在面，即z=0.205m平面內(nèi)的電場(chǎng)矢量圖。

變壓器固體絕緣件上容易產(chǎn)生滑閃放電，會(huì)降低并損壞固體絕緣的絕緣性能。下面就對(duì)每一個(gè)絕緣件進(jìn)行具體地分析。軛絕緣軛絕緣是介于夾件和繞組之間的固體絕緣塊，它起固定和絕緣的作用。是從x方向看去的其中一個(gè)軛絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖。圖中上部與夾件相接，下部與繞組相接，從圖中可看出軛絕緣中最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在與繞組頂部相接處，最小場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在與夾件相接處。計(jì)算得到的低壓繞組端部絕緣最大場(chǎng)強(qiáng)值是0.3139106V/m;最小場(chǎng)強(qiáng)值是41282V/m;其最大與最小場(chǎng)強(qiáng)的比值是7倍左右。

梳形撐條梳形撐條是用來繞制高壓繞組的絕緣塊，它起著固定軛絕緣的矢量圖高壓繞組和絕緣的作用。是從與x和z坐標(biāo)均成45的方向看去的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖，圖中最靠左邊的面是與高壓繞組相接的面，最靠右邊的面是與軛絕緣相接的面。從圖中可看到最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在與高壓繞組相接的面上;最小場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在與軛絕緣相接面的附近。計(jì)算得到的梳形撐條最大場(chǎng)強(qiáng)值是1.526106V/m;最小場(chǎng)強(qiáng)值是71180V/m;最大與最小場(chǎng)強(qiáng)的比值是21倍左右。

從各個(gè)固體絕緣件計(jì)算所得的最大場(chǎng)強(qiáng)值可知，這些計(jì)算的最大場(chǎng)強(qiáng)值都遠(yuǎn)小于各個(gè)絕緣件的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。同時(shí)，計(jì)算得出模型中空氣部分計(jì)算最大場(chǎng)強(qiáng)值為1.185106V/m，它是小于空氣的起始放電場(chǎng)強(qiáng)的。因此，從計(jì)算結(jié)果可知，這種干式變壓器在1min工頻試驗(yàn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)放電和擊穿現(xiàn)象。因此從對(duì)這種變壓器端部的電場(chǎng)三維有限元分析得到，該變壓器的端部絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是能保證端部絕緣安全的。

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