湿热环境异常发热复合绝缘子电热耦合仿真分析

• 作者: 刘宇 李光茂 朱晨 杨森 周鸿铃 莫文雄
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 复合绝缘子 湿热老化 污秽 多物理场仿真 异常发热
• 年，卷（期）: 2022,（6）
• 所属期刊栏目: 湿热环境电力设备环境适应性及可靠性研究_高压绝缘子与套管
• 页码范围: 31-39
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.06.005

摘要

复合绝缘子运行中异常发热现象频发，其中老化与表面污秽是导致发热的主要原因。文中采用有限元多物理场仿真，结合实测获得的材料参数，分别建立了正常运行、湿热老化、局部涂污及整体涂污等4种典型工况下的复合绝缘子仿真模型，根据湿热老化以及表面污秽的不同发热特征，分别建立静电、电流场两种模型。通过电场计算分析发现：湿热老化后复合绝缘子沿面电场增大、界面电场降低；局部涂污复合绝缘子在涂污处电场稍微下降；整体涂污复合绝缘子由于沿面电流增大造成电场畸变严重。通过以电介质损耗为接口的耦合热场以及电流场-热场耦合的电热联合仿真与试验结果对比发现：正常与局部涂污复合绝缘子基本无温升；湿热老化与整体涂污复合绝缘子温升明显，但温度梯度方向相反。仿真计算所得绝缘子最大温升位置与试验结果相同，试验结果与仿真计算结果基本吻合。