JDZ-27.5W2型电压互感器绝缘特性的研究

论文摘要

随着科学技术的发展,电力系统的电压等级在不断的提高,电力系统中各种电气设备的要求也随之提高。电压互感器是电力系统中重要的测量和保护设备,为减小其体积和提高其可靠性,本文以JDZ-27.5W2型电压互感器为研究对象,对其绝缘性能进行分析和研究,找出有效的措施,改善其电场分布。本文首先介绍了电压互感器的现状和发展情况,然后采用虚拟样机设计技术,利用Ansoft Maxwell 3D/2D工程电磁场分析软件对电压互感器的绝缘性能进行仿真计算和分析,研究电压互感器内部电场的分布情况,并提出多种改进方法来提高其绝缘性能。本文从电压互感器的综合技术经济指标出发,以降低电压互感器的成本和体积,提高其绝缘性能为原则,提出通过改变互感器内部结构、在绕组中添加材料、单级式绕组、添加均压环等改进方法,并对上述几种方法的电场进行了仿真计算,经对比确定了最佳的设计方案。本研究成果已被生产厂家采用,节省了研发成本,缩短了产品的开发周期,减少了试验费用,改进了产品的性能,具有良好的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 互感器的发展概况
• 1.2 电压互感器的发展趋势
• 1.3 本文的研究背景
• 1.4 求解电压互感器电场的方法选择
• 1.4.1 解析法
• 1.4.2 数值法
• 1.5 本文的主要内容
• 第二章 静电场计算方法
• 2.1 Maxwell 3D介绍
• 2.2 静电场分析
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 静电场求解方程的导出
• 2.2.3 静电场的边界条件
• 2.3 三维实体模型的建立
• 2.4 参数设定
• 2.5 本章小结
• 第三章 电压互感器静电场的仿真计算
• 3.1 一次绕组每段分为三级的电场计算
• 3.1.1 电压按递减趋势加载的电场仿真结果
• 3.1.2 一次绕组全加高压的电场仿真结果
• 3.1.3 分析对比
• 3.2 一次绕组每段分为两级的电场计算
• 3.2.1 电压按递减趋势加载的电场仿真结果
• 3.2.2 一次绕组全加高压的电场仿真结果
• 3.2.3 分析对比
• 3.3 一次绕组每段分为四级的电场计算
• 3.3.1 电压按递减趋势加载的电场计算
• 3.3.2 一次绕组全加高压的电场仿真结果
• 3.3.3 分析对比
• 3.4 本章小结
• 第四章 电场绝缘的分析和改进方法
• 4.1 电场的分布
• 4.2 改进方法及改进后的电场分布
• 4.2.1 改变互感器内部结构
• 4.2.2 绕组中添加材料
• 4.2.3 单级绕组
• 4.2.4 添加均压环
• 4.2.5 优化设计
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢