交流复合绝缘子覆冰电位电场仿真研究

作     者：黎卫国 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郝艳捧

授予年度：2012年

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 080805[工学-电工理论与新技术] 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] 

主      题：交流 覆冰 复合绝缘子 电位电场 仿真计算 有限元法 

摘      要：覆冰闪络仍然是我国输电线路外绝缘面临的技术难题之一。随电网的迅速发展，跨越高海拔、重覆冰地区的高压输电线路越来越多，电网遭受覆冰闪络的可能性也就越来越大。绝缘子上积累的覆冰将可能导致绝缘子串的电气性能急剧下降，甚至发生闪络使得输电线路瘫痪，给电力系统的安全稳定运行和电力供应带来极大的影响与威胁。 对绝缘子电位电场分析与均压环优化，国内外主要针对清洁干燥的玻璃、瓷绝缘子和复合绝缘子，对覆冰复合绝缘子电位电场分布仿真研究甚少。虽然大量覆冰闪络试验也曾在人工气候室进行模拟研究，但是覆冰复合绝缘子闪络是一个复杂的过程，与复合绝缘子沿面电位和电场分布密切相关，而且影响覆冰复合绝缘子电位和电场分布的因素很多。因此，对覆冰地区复合绝缘子电位电场分布的深入研究具有重要的学术意义和工程参考价值。 本文利用ANSYS有限元软件，开展了各种覆冰形态对220kV/500kV复合绝缘子电位电场畸变影响研究：建立220kV/500kV复合绝缘子二维轴对称模型，对复合绝缘子覆冰类型、轴向冰棱长度、空气间隙长度与位置、覆冰厚度、横向冰棱长度、横向冰棱角度、横向冰棱位置、覆冰分布等因素进行了电位电场仿真计算，研究了各种工况下覆冰复合绝缘子电位电场分布规律;通过改变220kV覆冰复合绝缘子均压环的管径、环径、抬高距，分析220kV覆冰复合绝缘子的沿面电位分布的变化，从控制电位的角度，最后给出覆冰地区220kV复合绝缘子均压环推荐使用参数。