油浸纸套管电容芯子极板边缘电场分布的仿真及优化方法

• 作者: 傅明利 卓然 戴佺民 李成榕 田野 齐波
• 来源期刊: 电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 油浸纸套管 电容芯子 边缘效应 电场计算 优化方法
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 高电压技术
• 页码范围: 1683-1688
• 页数: 6页
• 分类号: TM85
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2016.2263

摘要

在各电压等级的电容式套管中普遍存在极板边缘电场效应.极板边缘电场突变,形成局部强场区,引发极板边缘放电,对电容式套管安全运行构成威胁.目前常规的电容芯子设计方法中,采用电容串联分压模型计算电容芯子径向电场及轴向电场,但该模型仅适用计算芯子内部平均电场.现有的仿真计算中考虑了套管局部及整体的电场分布,但忽略了极板厚度及边缘形貌,对极板边缘的电场缺乏细致分析,进而使得极板边缘电场控制措施不明.利用Infolytica有限元软件,仿真分析了油浸纸套管电容芯子极板边缘不处理、极板边缘单折边、加半导体纸等3种情况下极板边缘区域的局部场强可视化分布情况.研究结果表明,极板边缘不处理情况下极板边缘场强远大于极板中部均匀场强,极板边缘单折边、敷设半导体纸可分别使得极板边缘场强下降19％、33％.极板边缘单折边及敷设半导体纸的方式均可降低边缘场强.在实际套管电容芯子设计及生产过程中,建议采用10～,20 mm宽度的单折边或敷设半导体纸改善边缘电场的方法,以电场分布的均匀化、不增加芯子主体尺寸的方式,降低极板边缘电场效应,提升套管安全运行水平.