采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

摘要

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响.在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿.基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证.仿真结果表明:在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变.双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大.研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.