环保型气体绝缘充气柜高压绝缘设计

摘要

《京都协议书》的签订，已将SF6定为6种限制排放的气体之一，因此在电力系统中减少、限制甚至禁止SF6气体的使用和排放是电力系统发展的必然趋势。虽然市场上固体绝缘开关柜已初见雏形，但作者认为目前最环保的充气柜的方向是利用干燥空气绝缘，尽量多的运用热塑性材料，减少产品生命链周期内对环境负荷影响。这虽然大大地提高了研发难度，但这种产品的推出会影响并带动一批的企业向更环保、更经济的充气柜进军，以减少整体对环境的影响。
　　本课题瞄准了当前环保型充气柜研究方向，通过研究气体放电机理和空气间隙绝缘，利用干燥空气作为绝缘介质，在不改变当前SF6产品尺寸的前提下，应用电场模拟运算软件进行电场分析，降低关键部件的电场强度来弥补干燥空气相对于SF6气体绝缘性能的下降，进而使高压开关柜的内部绝缘结构合理布置，达到最佳的绝缘配合。解决了小空气间隙放电和三重接触形成的薄弱环节部位绝缘设计难题，从根本上打破了由“经验设计到大量试验，再修改，再试验”这一传统现状与落后水平，大大地缩短了产品研发周期，减少了研发费用，具有理论价值和工程实用价值。
　　进行相应的绝缘试验验证，并把验证结果与电场模拟计算进行对比，为此后的绝缘设计优化提供宝贵的经验。

目录

声明

摘要

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究工作和论文结构

1．4 研究方案及难点

第2章 环保型充气柜绝缘分析理论

2．1 环保型充气柜概述

2．1．1 环保型充气柜定义

2．1．2 环保型充气柜结构及特点

2．1．3 环保型充气柜使用环境条件

2．1．4 环保型充气柜绝缘要求

2．2．1 气体放电机理和空气绝缘间隙

2．2．2 持续作用电压下空气的击穿电压

2．2．3 雷电冲击电压下空气间隙的击穿电压

2．3 有限元分析方法

2．3．1 有限元方法基本原理

2．3．2 电场有限元基本控制方程

2．3．3 PoloPT有限元分析系统

2．4 本章小结

第3章 绝缘设计优化方法及实例展示

3．1 增加绝缘间隙距离

3．2 增大电极曲率半径

3．3 改善电极边缘形状

3．4 增加屏蔽罩或屏蔽环

3．5 增加相对地绝缘伞裙

3．6 有限接触角的电场行为(三重接触薄弱区域电场分析与改进)

3．7 本章小结

第4章 结论

参考文献

致谢

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