500kV电力变压器主绝缘电场分析

摘要

实践证明，变压器的大多数故障都是由绝缘损坏引起的，可靠的绝缘结构设计是变压器稳定运行的保障。当然，满足绝缘裕度的前提下，也要充分考虑到经济性。变压器有的区域电场强度高，对绝缘要求高;有的区域电场强度低，对绝缘的要求也相应变低，所以有必要计算出该区域的电场分布，找出最大电场强度位置。
　　本文主要研究型号为ODFS-334000/500的电力变压器的电场分布，利用UG机械设计软件分别建立绕组、引出线、高压套管区域的模型，并将其导入Ansoft有限元分析软件中进行电场分析，通过反复调整模型的结构尺寸和分析计算，最终达到绝缘要求。
　　对变压器绕组进行电场分析时，主要对中压端部与低压端部、高压绕组中部与中压绕组中部和高压绕组下部和中压绕组下部进行电场分析，分别找到最大电场强度位置，计算其绝缘裕度情况。研究中压绕组下部静电环曲率半径和静电环到铁轭的距离对静电环表面电场的影响。
　　在引出线和高压套管区域电场分析方面，由于引出线和高压套管结构复杂，电压比较高，电场分布不均匀，本文为了分析更加准确，对其选用三维电场进行分析。在计算引出线电场时，找出该区域最大电场强度位置，计算是否满足绝缘裕度;在分析高压套管电场时，为了避免以往分析高压套管时没有考虑到线圈对套管的影响，所以本文把线圈和高压套管放在一起进行了分析计算，讨论了在均压球表面覆盖不同厚度绝缘时，均压球表面电场变化情况，为绝缘优化提供依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本文研究的目的及意义

1．1．1 本文研究的目的

1．1．2 本文研究的意义

1．2 国内外的研究现状

1．2．1 国内外电力变压器发展情况

1．2．2 国内外关于CAD技术在变压器方面的应用

1．2．3 国内外关于电力变压器电场计算的研究现状

1．3 课题来源及研究内容

第二章 有限元法及相应软件介绍

2．1 有限元法基本概述

2．2 电场问题的有限元法

2．2．1 泊松方程和拉普拉斯方程

2．2．2 二维电场有限元法

2．2．3 三维电场有限元法

2．3 UG NX8．0机械设计软件简介

2．3．1 UG NX8．0各模块的简介

2．3．2 UG NX8．0软件的特点

2．4 Ansoft有限元软件

2．4．1 Ansoft有限元分析软件简介

2．4．2 Ansoft在电力系统中的应用

2．5 本章小结

第三章 500kV电力变压器绕组电场有限元分析

3．1 变压器主要参数

3．2 变压器绕组电场分析

3．3 变压器端部静电环曲率半径和静电环到铁轭距离对静电环表面电场强度的影响

3．4 本章小结

第四章 500kV变压器出线区域电场分析

4．1 高压绕组出线区域的三维电场分析

4．2 高压套管区域的电场分析及其均压球区域绝缘结构的优化

4．2．1 高压套管区域电场分析

4．2．2 高压套管均压球表面电场的研究

4．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢