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干式变压装置电场数据解析

2012-11-27   浏览1787人   上一条资讯   下一条资讯

  加载与求解将铁心、铁轭、夹件及低压绕组设为零电位,高压绕组设为工频试验电压35kV.二类齐次边界是自动满足的。计算方法由ANSYS软件根据问题的物理性质自动为用户选择一个求解器,此处使用默认的波前求解器进行求解,并得出计算结果。后处理根据需要,应用后处理功能中的PLNSOL、PLVECT和GET指令,在选取的对应区域内得到相应的图形和数据,以便分析时使用。计算结果与分析通过上面的计算,可以得到在35kV工频电压作用下,干式电力变压器中各处的电场强度值。从计算结果中可知计算所得最大的电场强度值为2.0669106V/m,它出现在高压绕组和绝缘件相交面(即z=0.205m)处,而且与梳形撑条相交的面上。这与理论分析得出的电极与固体介质接触的介质表面处最易发生局部放电是相一致的。给出整个模型的最大值所在面,即z=0.205m平面内的电场矢量图。

  变压器固体绝缘件上容易产生滑闪放电,会降低并损坏固体绝缘的绝缘性能。下面就对每一个绝缘件进行具体地分析。轭绝缘轭绝缘是介于夹件和绕组之间的固体绝缘块,它起固定和绝缘的作用。是从x方向看去的其中一个轭绝缘的电场强度矢量图。图中上部与夹件相接,下部与绕组相接,从图中可看出轭绝缘中最大场强出现在与绕组顶部相接处,最小场强出现在与夹件相接处。计算得到的低压绕组端部绝缘最大场强值是0.3139106V/m;最小场强值是41282V/m;其最大与最小场强的比值是7倍左右。

  梳形撑条梳形撑条是用来绕制高压绕组的绝缘块,它起着固定轭绝缘的矢量图高压绕组和绝缘的作用。是从与x和z坐标均成45的方向看去的电场强度矢量图,图中最靠左边的面是与高压绕组相接的面,最靠右边的面是与轭绝缘相接的面。从图中可看到最大场强出现在与高压绕组相接的面上;最小场强出现在与轭绝缘相接面的附近。计算得到的梳形撑条最大场强值是1.526106V/m;最小场强值是71180V/m;最大与最小场强的比值是21倍左右。

  从各个固体绝缘件计算所得的最大场强值可知,这些计算的最大场强值都远小于各个绝缘件的击穿场强。同时,计算得出模型中空气部分计算最大场强值为1.185106V/m,它是小于空气的起始放电场强的。因此,从计算结果可知,这种干式变压器在1min工频试验时不会出现放电和击穿现象。因此从对这种变压器端部的电场三维有限元分析得到,该变压器的端部绝缘结构设计是能保证端部绝缘安全的。

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