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固封極柱APG制造工藝問題及分析

APG制造工藝即環(huán)氧樹脂自動壓力凝膠成型工藝，是在環(huán)氧樹脂真空澆注工藝的基礎上發(fā)展起來的，是壓力凝膠工藝（PG）技術的一種形式。目前固封極柱的生產都采用APG制造工藝，其將導電端子等零件用環(huán)氧樹脂固化連結成一體，環(huán)氧樹脂不僅可以作為主絕緣介質，而且又是機械支撐。[1]采用APG制造工藝可將環(huán)氧樹脂的生產周期從傳統(tǒng)真空澆注所需的十幾個小時縮短到十幾分鐘，具有極好的尺寸穩(wěn)定性和很高的機械強度等突出優(yōu)點，但在生產制造過程中也常常出現氣泡、裂紋及漏料等嚴重影響絕緣件性能的問題。本文分析了固封極柱APG制造工藝中出現的問題及對這些問題的分析。

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高壓開關柜局部放電現象的原因分析及處理

隨著電氣技術的不斷發(fā)展進步，電力設備的外部形態(tài)及內部結構正朝著小型化、緊湊型的方向發(fā)展，高壓開關柜在變電站中的使用已經逐漸成為大勢所趨，但是小型化對開關柜絕緣結構的設計、絕緣材質的選擇、運行環(huán)境的條件提出了更高的要求，如有不當就會造成高壓開關柜發(fā)生絕緣故障，嚴重者甚至發(fā)生爆炸事故。本文從現場實際的角度分析了高壓開關柜內部套管產生放電的原因和后果，有針對性地提出了改進措施，并就加強該類設備管理和應用新技術，預防類似故障發(fā)生。

中壓環(huán)氧樹脂絕緣件產品局部放電問題分析

局部放電量這一指標更多的是檢驗絕緣件產品的使用壽命，即如果絕緣件產品內部存在缺陷，在工頻耐壓試驗時沒有擊穿，但在長期帶電的情況下絕緣件產品被擊穿了，均是因產品內部存在缺陷，導致產品出現局部放電現象，使得絕緣介質電離性老化造成。從絕緣件產品擊穿的機理上講：是因為在強的電場 ( 特別是交變電場 ) 作用下，在電極邊緣、介質表面、介質夾層或介質內部存在氣隙或氣泡等缺陷處，電場強度比產品其它部位大得多，而氣體介質的起始電離場強又比固體介質低得多，所以產品缺陷處很容易發(fā)生絕緣介質電離，導致電場畸變。帶電質點撞擊氣泡壁，使絕緣介質分解、產生化學腐蝕，導致產品局部產生高溫，破壞了介質的絕緣性能，并沿電場畸變方向 ( 缺陷部位 ) 逐漸向絕緣層深處展，最終產品的絕緣性能會喪失并出現貫穿性擊穿現象。從產品絕緣的本質上來看，工頻耐壓擊穿和局部放電量大，且在長期的“累積效應”下導致的產品擊穿，都是因為絕緣件內部存在缺陷，兩者的實質性區(qū)別在于：產品內部缺陷的嚴重程度不同和擊穿的時間長短不同而已。

40.5 kV穿墻套管電場分析及屏蔽優(yōu)化

文中針對40.5 kV開關柜母線穿墻套管容易發(fā)生局部老化導致絕緣能力不足的問題,采用Ansys Work━ bench軟件對穿墻套管進行電場分析查找電場集中位置,提出使用單個地電位屏蔽環(huán)或高電位和地電位屏蔽環(huán)組合方式解決穿墻套管局部電場集中問題的方法,分析了高、地電位屏蔽環(huán)的尺寸以及尺寸變化對穿墻套管電場分布的影響,計算了各個情況下的空氣域最大電場值并繪制出曲線,并通過對大量的仿真驗證和數據篩選,選擇a=7mm,b=15mm,c=27.6mm,d=17mm,e=25mm, 在工頻耐壓下,穿墻套管周圍空氣域電場場強為E=2.61X106 V/m。設計出成本較低、電場較好的較為優(yōu)化的帶高、地電位屏蔽的穿墻套管,有效的改善穿墻套管周圍的電場分布,提升了穿墻套管的絕緣水平,有效解決了開關柜母線絕緣套管局部絕緣能力不足的問題,提高了設備運行可靠性〃

24kV絕緣拉桿外絕緣雷電沖擊正極性特性的研究與分析

24kV絕緣拉桿按照GB11022-2011標準值規(guī)定，其對地雷電沖擊為125kV。試驗結果表明，拉桿本身可以通過135kV對地雷電沖擊的測試，但按照產品要求裝配后的試驗結果卻僅僅只能通過120kV(正極性）的雷電沖擊測試。筆者通過電場仿真對絕緣拉桿本身及其裝配軟連接后的電場分布情況進行分析后發(fā)現: 單獨拉桿與裝配絕緣軟連接后整體求解區(qū)域與空氣中的最大場強位置發(fā)生變化,裝配軟連接后場強最大位置點都轉移到接地嵌件端部附近。針對電場分布已發(fā)生變化的特點,對絕緣拉桿的裝配做了修改并進行了測試。試驗結果表明:絕緣拉桿單獨與裝配后對地雷電沖擊均能通過135 kV,滿足了產品設計要求。此外,對改進后的產品進行電場仿真發(fā)現:改進前后產品的電場分布相差不大,但測試結果相差很大?？梢?電場分布不是影響該產品雷電沖擊正極性耐受能力的主要因素,拉桿關鍵位置的絕緣材料厚度的增加提高了其絕緣耐受能力。

KYN61-40.5 kV 開關柜穿墻套管的電場仿真及結構優(yōu)化

文中針對KYN61-40.5 kV開關柜母線室中穿墻套管容易發(fā)生局部絕緣老化導致環(huán)氧材料壽命降低的問題，運Solidworks 軟件對穿墻套管區(qū)域建立三維模型。通過AnsysWorkbench軟件對穿墻套管區(qū)域進行了電場仿真。在工頻耐壓峰值下，分別仿真了單個地電位屏蔽環(huán)、懸浮電位屏蔽環(huán)和高、地電位雙屏蔽環(huán)3種結構方案。對比3種結構方案下穿墻套管的環(huán)氧材料內部以及內外部空氣域的電場分布，分析了高、地電位屏蔽環(huán)安裝位置對電場分布的影響，結果表明：雙屏蔽環(huán)的屏蔽方案更為優(yōu)化，在D2取值35～45 mm、D1≈（60-D2）時為較佳的優(yōu)化方案。該方案能夠有效的改善穿墻套管區(qū)域電場分布不均勻的問題，提高穿墻套管的絕緣水平。

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KYN61-40.5 kV 開關柜穿墻套管的電場仿真及結構優(yōu)化

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