时变温差工况下直流GIL/GIS盆式绝缘子动态电场畸变抑制

作     者：杜伯学 姚航 梁虎成 董佳楠 Du Boxue;Yao Hang;Liang Hucheng;Dong Jia’nan

作者机构：智能电网教育部重点实验室(天津大学电气自动化与信息工程学院)天津300072 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第9期

页      面：2851-2859页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(52220105002) 博士后创新人才支持计划(BX2021210)资助项目 

主　　题：直流 GIL/GIS绝缘子 表面电导梯度材料 时变温差 电场均化 

摘      要：为了优化时变温差工况下直流GIL/GIS盆式绝缘子的沿面电场分布,基于表层电导梯度材料(σ-SFGM)设计了以室温(RT)电场均化为目标的RT-SFGM绝缘子与兼顾不同温度梯度(GT)条件的GT-SFGM绝缘子。迭代优化后,RT-SFGM绝缘子的涂层厚度从导体到外壳梯度减小,而GT-SFGM绝缘子的凸面涂层厚度则呈现U型梯度分布。室温条件下,均匀绝缘子的凹面高压三结合点处电场畸变严重,相同位置处的RT-SFGM绝缘子与GT-SFGM绝缘子电场强度分别下降了53.3%和49.5%。随着高压导体温度的上升,绝缘子最大电场位置逐渐向接地外壳附近转移。在40℃温差条件下,GT-SFGM绝缘子的电场畸变抑制效果明显优于RT-SFGM绝缘子,最大电场强度下降59.2%。在负荷加载与负荷波动工况下,GT-SFGM绝缘子的电场变化率分别仅为7%与13.1%,可实现时变温差工况下绝缘子直流电场分布的稳定控制。