植物絕緣油中流注發(fā)展特性數(shù)值分析研究.pdf

1、絕緣油被廣泛應用于電力設備絕緣,其絕緣性能對于電力設備的安全運行具有極為重要的意義。植物絕緣油作為一種高燃點、環(huán)保型的絕緣油在輸電設備中得到了一定應用并成為近年新型絕緣油研究的熱點。國內(nèi)外運行經(jīng)驗表明,在各種沖擊電壓的作用下,絕緣油有可能發(fā)生放電并導致?lián)舸┕收?嚴重威脅電網(wǎng)的安全運行。同時,隨著超/特高壓輸電的發(fā)展,絕緣油的絕緣性能變得越來越重要,對絕緣油的放電特性以及放電機理的研究工作也越來越受到重視。絕緣油的放電過程非常短暫并且是一

2、個多尺度多場耦合的非線性動力學過程,其試驗檢測和理論分析都異常困難。在此背景下,本文首先試驗研究了植物絕緣油中流注放電特性,與礦物絕緣油進行對比,然后通過數(shù)學建模和數(shù)值計算的方式對絕緣油的放電過程和影響因素進行了研究,以解釋和驗證試驗研究得到的規(guī)律和結(jié)論。其主要內(nèi)容如下:
　　①搭建試驗平臺研究植物絕緣油和礦物絕緣油在雷電沖擊電壓下的放電特性。采用高速攝像機拍攝記錄植物絕緣油和礦物絕緣油的放電過程,采用分壓器和示波器記錄放電時間和

3、放電電壓,計算放電速度,分析規(guī)律和特性。
　?、诜治鼋^緣油中放電物理過程,確定絕緣油中放電物理機制;利用高斯方程和電流連續(xù)性方程對絕緣油中放電過程進行建模,并用傳熱方程與其耦合,觀測放電過程中的溫度變化;通過理論分析計算確定不同載流子生成機制下電流連續(xù)性方程中的電荷源項;對電子遷移率進行理論計算;試測植物絕緣油和礦物絕緣油中離子遷移率的數(shù)值;確定模型中復合率、吸附時間常數(shù)等其他參數(shù),使用COMSOL Multiphysics對建立