计及温度-电场强度非线性的换流变压器瞬态电场影响分析

• 作者: 刘刚 成立 杨帆 欧书成 池骋
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 非线性 极性反转 三电极 换流变压器 瞬态电场
• 年，卷（期）: 2020,（23）
• 所属期刊栏目: 电力系统
• 页码范围: 4971-4979
• 页数: 9页
• 分类号: TM401
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191610

摘要

换流变压器在运行过程中承受高电压,内部绝缘系统的温度高、电场强度大,耦合现象明显,而传统绝缘设计手段并未考虑非线性绝缘特性.首先该文搭建三电极实验平台,分析绝缘油及油浸纸板在不同温度、电场强度下的耦合现象.实验结果表明绝缘材料的导电性能受温度、电场强度的影响较大,其中绝缘油以2kV/mm为拐点,电导率呈先下降再上升的U型非线性曲线.其次,该文建立了含绝缘层、角环、垫块等完整的换流变压器耦合计算模型,分析了绝缘系统受温度-电场强度影响下的瞬态电场.结果表明:换流变压器内部温度变化较大,最大温升达68.7K,并且温度集中的区域紧邻电场强度较大的端部,因此耦合现象不容忽视.最后,对比极性反转过程中的瞬态电场,相比传统认为的指数型变化,考虑U型电场强度非线性下的油浸纸板最大电场强度增加1.7kV/mm;考虑温度-电场强度非线性时,不仅绝缘状态发生改变且油浸纸板弛豫时间降低.