考虑金属异物存在时220kV紧凑型GIS内电场分布精确分析

• 作者: 冯启琨 卢斌先 廖思卓 李晓 莫文雄
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: GIS 高压绝缘 金属异物 三维电场 安全域 有限元法 局部放电
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 输配电设备状态评价与故障诊断
• 页码范围: 3493-3501
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20181031006

摘要

随着电网电压和系统容量不断提高,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部故障频频发生放电现象.基于虚拟边界面和多层边界剖分方法,应用有限元法建立了三相一体紧凑型GIS高压导体外表面和外壳内表面不同位置存在金属异物时的分析模型,计算了内部的电位与电场强度分布.同时提出二阶灵敏度系数α的概念,分析了金属异物的高度和半径对于局部场强畸变的影响程度.通过分析发现:在其他条件相同的情况下,高压导体上金属异物所产生的畸变场强要比外壳侧高出2～9倍;金属异物位于高压导体表面时,电场畸变对于半径和高度的灵敏度相当;而当异物在外壳内表面时,场强畸变对半径的灵敏度更大,是高度的2倍左右.将计算所得的最大电场强度数值与SF6临界击穿场强值相比较,得到了金属异物在不同位置时安全区域.本研究对于GIS实际的运行和检修具有重要指导意义.