超高压电力变压器主绝缘电场计算.pdf

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1、50<电气开关》(2011．No．6)文章编号：1004—289X(2011)06—0050—03超高压电力变压器主绝缘电场计算杭晨辉，石沛峰，鲍金春(内蒙古电力(集团)有限责任公司，内蒙古呼和浩特010020)摘要：绝缘是电力变压器的重要组成部分，它影响着电力变压器的运行可靠性以及经济性。在超高压和特高压电力变压器绝缘设计中，主绝缘电场的分析计算是绝缘结构设计的主要内容，而变压器高低压绕组间的主绝缘电场分布是主绝缘结构设计的基础。分别使用数值计算法和解析法计算了110kV变压器高低压绕组间的主绝缘电场并对计算结果进行了比较，结果显示两种方法得到的计算结果吻

2、合较好。最后对两种方法的特点进行了总结。关键词：变压器；主绝缘电场；数值计算法；解析法中图分类号：TM41文献标识码：BMajorInsulationFieldCalculationofUHVTransformerHANGChen—hui，SHIPei-feng，BAOJin—chun(InneMongloliaPower(Group)Co．，Ltd，Hohhot010020，China)Abstract：Insulationisanimportantpartofpowertransformers．Itaffectsreliabilityandeconomy

3、ofthetransformerop—eraction．FortheinsulationdesignofUHVandEHVtransformer，theanalysiscalculationofthemajorinsulationfieldismaincontentoftheinsulationstructuredesign，andthemajorinsulationfielddistributionbetweenthehigh—lowwindingsofthetransformerisbasictothemaininsulationstructuredes

4、ign．Usenumericalcalculationmethodandanalysismethodsparatelytocalculatethemaininsulationfieldbetweenthehigh--lowwindingsofllOkVtransformerandcomparethecal·culatingresults．Theresultshowsthatthetwomethodsgetfinedcalculatingresults．Finally，thecharacteristicofthetwomethodshavebeensummar

5、ized．Keywords：transformer；maininsulationfield；numbericalcalculationmethod；analysismethod电场是一个比较均匀的电场，可以采用解析计算法进1引言行计算且精度能够满足工程需要。随着国民经济的发展，我国电力系统的电压等级近年来，随着计算机技术的进步，电场的数值计算及容量不断提高，对电力系统运行可靠性的要求也越发展很快。有限元法具有灵活的单元剖分，在适应区域来越高。超高压电力变压器是电力系统中的主要设备边界几何形状及媒质物理性质变异情况复杂的问题求之一，而绝缘是电力变压器的重要组成

6、部分。要保证解上l2J，有突出的优点。在电气工程领域，有限元法已超高压电力变压器运行可靠性和使用寿命，提高其经经成为各类工程电磁场问题的主导数值计算方法。本济效能，必须做好绝缘结构的设计。文使用有限元分析软件ANSYS对高低压线圈问的中部外施电压下变压器主绝缘结构中的电场分布是主电场进行计算，并与解析法得到的结果进行对比。绝缘结构设计的基础，因此，对变压器主绝缘结构中的2高低压绕组中部主绝缘电场数值计算电场进行分析计算是十分必要的J。由于结构、材料性质变化及运行工况的复杂性，变压器的电场问题基实际变压器绝缘结构中的电场是三维场，但当场本上不能使用解析方法计算

7、。但是变压器绝缘结构的强或者电位受某一变量的影响很小时，则可忽略该变某些部位，其电场分布比较均匀，仍然可以使用解析法量，将三维场简化为二维场，否则必须按三维场处进行计算。例如，变压器高低压绕组之间中部主绝缘理。由于高低压绕组间的主绝缘电场存在对称性，(电气开关>(2011．No．6)51将其简化为二维电场进行计算。高低压绕组中部主绝与其介电系数成反比，由于绝缘纸筒的介电常数是变缘电场二维分析模型如图1所示，其求解可用如式压器油介电系数的两倍，故油中场强比绝缘纸筒中场(1)描述引：强大得多。(×10"3)+：0dxOy-Il---～=Vo，(，Y)∈F1(1)

8、(×0牺一2)On：，y)∈i；l00．761．52