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

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.

关键词：非线性、极性反转、三电极、换流变压器、瞬态电场

所属期刊栏目：35

分类号：TM401(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家重点研发计划资助项目2017YFB0902703

在线出版日期：2020-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：4971-4979