電抗器包封復(fù)合絕緣低溫特性試驗(yàn)研究.pdf

1、干式空心電抗器是電力系統(tǒng)中較為重要的電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)中，主要用于限制短路電流以及提供無功補(bǔ)償，因此電抗器運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著電網(wǎng)電能的質(zhì)量。通過與吉林電科院人員的交流得知，在東北地區(qū)冬季經(jīng)常發(fā)生電抗器燒毀事故，給當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，本文對干式空心電抗器包封絕緣由溫度梯度引發(fā)的應(yīng)力情況進(jìn)行了仿真分析，同時，對電抗器模型進(jìn)行了不同溫度梯度下的試驗(yàn)研究，旨在探索出低溫環(huán)境下，干式空心電抗器實(shí)際運(yùn)行的故障機(jī)理，為電抗器的

2、運(yùn)行和維護(hù)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本文采用有限元分析方法，以一臺CKBK-24/10-6三包封的干式電抗器包封為模型，對不同溫度梯度、不同微裂紋條件下絕緣包封的應(yīng)變和應(yīng)力進(jìn)行了仿真分析。在仿真分析過程中，首先以場路耦合模型得出滿負(fù)荷條件下繞組的損耗作為熱源，先進(jìn)行了溫度場分布的仿真；而后將得到的空心電抗器溫度場分布與結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變場耦合，從而得到微裂紋狀態(tài)與電抗器絕緣包封中最大應(yīng)力的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著包封絕緣的微裂紋深度的增加

3、，裂紋尖角處所受到的最大剪切力隨之而增加，即電抗器滿負(fù)荷工作條件下對應(yīng)溫度梯度形成的剪切應(yīng)力可使包封中已存在微裂紋進(jìn)一步發(fā)展，因此為了確保電抗器安全運(yùn)行必須避免微裂紋的存在和產(chǎn)生。
　　在仿真的基礎(chǔ)上，又對電抗器模型進(jìn)行了通流和局放測試的試驗(yàn)研究。在環(huán)境溫度為-60℃，通電電流為65A和70A時，電抗器模型發(fā)生了層間短路的現(xiàn)象，對于層間短路原因尚未得到充分證實(shí)。為進(jìn)一步探索電抗器的故障機(jī)理，又將試驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，并提出了相應(yīng)的改