盆式绝缘子仿真计算数据分析

220kV交流盆式绝缘子沿面电场计算及优化
王乾力;安义岩;徐庆伟;孙欣
【期刊名称】《机电信息》
【年(卷),期】2024()12
【摘要】交流工况下,为使交流盆式绝缘子表面电场分布均匀,降低沿面闪络的发生频率,提出了一种盆式绝缘子介电常数迭代优化算法。

通过对工频下220 k V绝缘子介电常数进行多次迭代优化可知:优化前,盆式绝缘子沿面电场分布由高压导杆附近到接地电极附近逐渐减小;优化后,盆式绝缘子电场分布相对均匀,最大电场强度由10.626 k V/mm下降到3.792 k V/mm,下降幅度达64.3%;对盆式绝缘子介电常数而言,优化前绝缘子介电常数均匀分布;优化后,相对介电常数在高压导杆附近达到最大值,并沿径向逐渐减小,到接地电极附近后又小幅回升。

用等差梯度对介电常数进行离散处理,离散梯度绝缘子电场强度相较连续梯度绝缘子场强有所提升,但相对未优化之前,最大电场强度下降幅度达40.8%,优化效果良好。

【总页数】5页(P22-26)
【作者】王乾力;安义岩;徐庆伟;孙欣
【作者单位】国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司;国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院;河北工业大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM854
【相关文献】
1.盆式绝缘子存在自由金属颗粒时的电场分析及其对沿面闪络的影响
2.220kV空心复合绝缘子电场计算和优化
3.基于有限元和神经网络方法对220kV盆式绝缘子均压环结构优化设计
4.带局放传感器的252 kV盆式绝缘子的电场计算与分析
5.基于有限元迭代计算的盆式绝缘子电场综合优化
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

特高压交流盆式绝缘子缺陷对电场分布的影响摘要：为了研究缺陷对特高压盆式绝缘子电场分布的影响，采用有限元软件ANSYS建立了特高压盆式绝缘子的基本计算模型，研究了气体间隙、凸起和凹陷等缺陷对盆式绝缘子电场分布的影响。

结果表明，气体间隙长度越大，宽度越小，引起的场强越高；凸起和凹陷呈现出的场强峰值及电场分布规律均与其尺寸无关，电场增强系数与其位置无关；附着金属颗粒会显著增强其边缘的电场强度，电场增强系数随颗粒径向位置的增大而减小，随颗粒狭长程度的增大而增大；悬浮导电颗粒影响下，导电颗粒尺寸越大，距盆体表面越近，则盆体表面最大场强越高；内部气泡的电场增强系数与其尺寸及其在盆体内的位置无关。

在研究的几种缺陷里，附着金属颗粒增强电场的影响最大，悬浮金属颗粒影响的区域范围最广。

鉴于此，本文是对特高压交流盆式绝缘子电场分布进行研究，仅供参考。

关键词：特高压；盆式绝缘子；缺陷；ANSYS；气隙引言气体绝缘开关设备（ｇａｓｉｎｓｕｌａｔｅｄｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ，ＧＩＳ）比传统的敞开式高压配电装置占地面积更小，更为安全可靠和环保，在我国超、特高压变电站中得到了广泛应用。

盆式绝缘子在ＧＩＳ中起着支撑导体、隔离气室和电气绝缘的作用。

其性能好坏关乎整个电力系统的安全运行。

绝缘子表面电场畸变和局部电场集中是引起盆式绝缘子闪络的主要原因。

闪络通常发生在金属电极、环氧树脂绝缘子和SF６气体３者交界处。

安装外屏蔽电极（屏蔽罩）可以改善交界处电场强度和绝缘子表面电场分布。

特高压交流示范工程中采用的盆式绝缘子的电压等级更高，结构更复杂，因此其电场问题更加突出。

合理设计盆式绝缘子的屏蔽罩结构可以有效改善其电场分布，增大盆式绝缘子的安全裕度。

一、计算模型在特高压交流示范工程中，GIS采用的盆式绝缘子主体为环氧–氧化铝复合材料，通过法兰固定在GIS筒壁上，其中心导体与母线连接，起导通电流的作用。

在盆式绝缘子中心导体侧安装有屏蔽罩抑制放电场，在法兰侧有屏蔽环均衡电场。

绝缘子串表面电压分布的仿真计算绝缘子串表面电压分布的仿真计算学生:指导教师:教学单位:摘要:绝缘子在架空输电线路中至关重要,通过绝缘子实现输电线路之间的绝缘,它与导体同样重要。

对于更高的电压,采用悬垂绝缘子串。

绝缘子的数量取决于线路的电压等级。

绝缘子串上每个绝缘子的电压并不是均匀的。

各帽销交界处和塔,各绝缘子的帽销之间的电容决定电压分布。

电压的分布可以用不同的方法计算。

在本研究中,在绝缘子洁净干燥的环境下通过计算机程序对绝缘子上电压分布进行了理论计算。

本文比较了不同方法的效率,并且对绝缘子均压措施也进行了研究。

关键词:架空线路;绝缘子串效率,悬垂绝缘子,电压分布前言架空线路中的导线并不是通过自身绝缘的,它们应该在两端以导体与大地绝缘的方式被支撑线路的导体必须与支架绝缘。

绝缘子用于支撑导线并且保证他们与大地和其他导线间的绝缘是一种用绝缘材料制成的器件。

绝缘子是一种能够防止电流流动的元件,可被用于支撑导体。

它们被安装在合适的横担上,以保证导线与导线、导线与大地、导线与杆塔的间隙绝缘以耐受线路可能遭受的最高电压以及最恶劣的气候条件。

绝缘子必须为导线提供必要的机械支撑以承受线路可能发生的机械荷载情况。

最常用的绝缘子是瓷质绝缘子和钢化玻璃绝缘子。

绝缘子串是两个或更多悬挂绝缘子串并联。

输电线路的操作电压越高,绝缘子串越长。

瓷材料必须是全陶瓷和釉质的,为了保证绝缘子表面防尘防潮必须有上釉涂层。

为了在任何气象条件下支撑架空线路的重量,绝缘子必须有足够的机械性能。

污染的存在极大程度地改变了绝缘子串上绝缘子表面的电压分布。

本文陈述了在洁净干燥环境并且使电位相等的条件下电压分布的仿真计算方法。

绝缘子上的电压分布并不均匀,靠近导线最近绝缘子片承受电压最大。

因此,本文探讨了提高绝缘子串效率的方法。

绝缘子的类型2.1. 针式绝缘子这种类型通过连接针,固定在电线杆或塔的横担上。

瓷不能直接接在金属针上,并且软金属套管将两个表面分开。

直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究罗传仙;邱虎;孙亚辉;文豪;程立丰;罗子秋;张晓星;郭世瑞【期刊名称】《高压电器》【年(卷),期】2024(60)3【摘要】GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。

基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。

结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0~20 mm处的畸变程度较为明显。

电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。

该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。

【总页数】10页(P101-110)【作者】罗传仙;邱虎;孙亚辉;文豪;程立丰;罗子秋;张晓星;郭世瑞【作者单位】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司;国网福建省电力有限公司超高压分公司;湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心【正文语种】中文【中图分类】TM2【相关文献】1.直流电压下盆式绝缘子表面电荷积聚效应的仿真2.直流电场下盆式绝缘子体积电导率对其表面电荷积聚特性的影响3.气隙缺陷对GIS盆式绝缘子电场分布特性的影响分析4.特高压直流GIL盆式绝缘子表面电荷分布特性仿真研究5.抛光方式对交流电压下盆式绝缘子表面电荷分布和沿面闪络特性的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

直流电场下盆式绝缘子体积电导率对其表面电荷积聚特性的影响蔺占芳1，王柯2（1.国网山西省电力公司营销服务中心，山西太原030032；2.乌海超高压供电局，内蒙古巴彦淖尔016000）摘要：综合考虑直流GIL内部的传热及电荷积聚过程，研究建立了直流GIL电-热多物理场耦合模型。

基于该模型，仿真计算了直流电应力和热应力耦合作用下，绝缘材料体积电导率对盆式绝缘子表面电荷积聚特性的影响规律。

结果表明：将现有交流盆式绝缘子典型绝缘材料的体积电导率减小两个数量级，可以有效抑制绝缘子表面电荷积聚，但若过度减小绝缘材料的体积电导率反而会加剧盆式绝缘子的表面电荷积聚。

关键词：盆式绝缘子；直流GIL；表面电荷；热应力；体积电导率中图分类号：TM216文献标志码：A文章编号：1009-9239（2021）03-0054-06DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2021.03.009Effect of Volume Conductivity of Basin Type Insulator on Its Surface Charge Accumulation Under DC Electric FiledLIN Zhanfang1,WANG Ke2(1.State Grid Shanxi Marketing Service Center,Taiyuan030032,China;2.Wuhai UHV Power Supply Bureau,Bayan Nur016000,China)Abstract:Considering the heat transfer and charge accumulation process in DC GIL comprehensively,we estab‐lished an electro-thermal multi-physics field coupling model of DC GIL.On the basis of this model,the effect of the volume conductivity of insulating materials on the surface charge accumulation of basin type insulator was sim‐ulated and calculated under the coupling action of DC electric stress and thermal stress.The results show that the surface charge accumulation of insulator can be inhibited effectively by decreasing the volume conductivity of typi‐cal insulating materials for current AC basin type insulator by two orders of magnitude.However,if the volume conductivity of insulating materials decreases excessively,the surface charge accumulation of basin insulator will be aggravated.Key words:basin type insulator;DC GIL;surface charge;thermal stress;volume conductivity0引言气体绝缘金属封闭输电线路（gas insulated transmission line,GIL）具有可靠性高、环境协调性好、传输容量大等诸多优点，是替代传统架空线路进行电能传输的首选方案[1-4]。

DH公司盆式绝缘子产品质量改进研究中期报告尊敬的领导：针对DH公司盆式绝缘子产品在使用过程中出现的质量问题，本次研究的目的是分析其原因，并提出相应的质量改进方案。

本中期报告将介绍研究进展以及初步结论。

一、研究进展1. 收集数据：通过对过去2年内生产的盆式绝缘子进行统计，共收集数据655组，包括产品型号、生产批次、使用场合、故障现象等方面。

2. 分析数据：在数据分析方面，主要采用了SPSS软件进行描述性统计和因素分析。

结合现场调查和专家意见，对数据进行解读。

3. 初步分析：通过分析数据，初步得出以下结论：（1）产品型号和生产批次与故障率存在相关性；（2）使用场合对故障率影响较大；（3）部分故障与材料质量和生产工艺有关。

4. 制定方案：根据初步分析的结论，研究小组提出了一系列质量改进方案，包括：（1）通过改进材料质量和生产工艺来提升产品质量；（2）加强产品型号的规范管理；（3）针对不同使用场合，制定相应的质量控制标准和使用要求。

二、初步结论经过初步分析，我们得出结论：1. 盆式绝缘子的质量与产品型号和生产批次有一定的相关性，应加强对产品型号和生产批次的管理和规范化。

2. 使用场合对盆式绝缘子的故障率影响较大，应结合实际情况，制定相应的质量控制标准和使用要求。

3. 盆式绝缘子的材料质量和生产工艺对产品质量有重要影响，应加强材料质量和生产工艺的控制和提升。

三、下一步工作1. 进一步分析原因：通过进一步的数据分析和实验，探究产品型号、生产批次、使用场合、材料质量、生产工艺等因素对产品质量的影响，找出问题的根本原因。

2. 总结经验：总结盆式绝缘子产品质量改进的经验和教训，为今后的产品质量提升提供指导。

四、结论从目前的分析结果能够得出初步结论：盆式绝缘子产品的质量与产品型号、生产批次、使用场合、材料质量和生产工艺等因素有关。

针对这些问题，我们制定了一系列质量改进方案。

接下来，我们将进一步研究原因，总结经验，以期更好地解决质量问题。

GIS盆式绝缘子典型缺陷的电场仿真
常文治;毕建刚;刘姝嫔;袁帅;周宏扬;杜非;马国明
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2018(54)5
【摘要】气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)是电力系统中的重要设备,盆式绝缘子作为GIS设备核心绝缘组件,对于GIS设备的安全稳定运行至关重要。

盆式绝缘子故障是导致GIS无法正常运行的主要原因,文中设计了气隙缺陷、嵌件毛刺缺陷、单金属颗粒缺陷以及金属颗粒群缺陷四种典型放电缺陷类型,利用有限元静电场数值计算方法建立了252 kV盆式绝缘子的仿真模型。

研究了不同典型缺陷模型的电场分布情况,分析了不同缺陷对电场的畸变情况。

根据仿真结果设计了四种典型模型的缺陷尺寸参数,为GIS内部缺陷的模拟和试验提供了参考。

【总页数】6页(P138-143)
【关键词】GIS;盆式绝缘子;放电缺陷;有限元方法;电场分布
【作者】常文治;毕建刚;刘姝嫔;袁帅;周宏扬;杜非;马国明
【作者单位】中国电力科学研究院有限公司;华北电力大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM595
【相关文献】
1.基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究
2.典型内部缺陷下GIS盆式绝缘子有限元应力分析
3.盆式绝缘子金属丝缺陷下电场分布仿真研究
4.GIS盆式绝缘子气隙缺陷下电场变化规律仿真研究
5.气隙缺陷对GIS 盆式绝缘子电场分布特性的影响分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

GIS盆式绝缘子热解反应机理函数的通用表征模型与求解方法辛晓虎;何金;满玉岩;公衍峰;李占军
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2024(60)3
【摘要】反应机理函数可有效表征GIS盆式绝缘子的绝缘老化与劣化过程,有助于揭示盆式绝缘子的失效机理,为评估绝缘子的绝缘性能提供了新途径。

通过对反应机制的微分方程的解析,建立了4个基本参量的反应机理函数的积分表达式,它能对不同的反应阶段或路径进行修正,适用范围更广。

在此基础上,根据非等温动力学方程,推导出了该试验函数的结构形式,并推导了该模型的计算公式。

利用该方法还可同时计算指前因子。

进一步具体解析了盆式绝缘子和交联聚乙烯的反应机理函数,并基于Coast-Redfern法和改进Flynn-Wall-Ozawa法验证了反应机理函数通用表征模型与求解方法的有效性。

上述研究工作为分析绝缘子绝缘材料劣化过程的反应机制提供了有效方法。

【总页数】8页(P120-127)
【作者】辛晓虎;何金;满玉岩;公衍峰;李占军
【作者单位】国网天津市电力公司蓟州供电分公司;国网天津市电力公司电力科学研究院;国网天津市电力公司;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TM2
【相关文献】
1.直流GIS/GIL盆式绝缘子表面电荷主导积聚方式的转变机理
2.252 kV GIS盆式绝缘子沿面缺陷下SF6分解产物变化规律研究
3.基于热失重分析的盆式绝缘子热分解活化能的计算方法
4.基于多层模型的GIS盆式绝缘子温度分布仿真
5.基于超声波的GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动监测方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。