1. I ultra-transmissionsledninger med høj spænding (UHV) bærer isolatorer ikke kun store mekaniske belastninger, men skal også opfylde kravene til elektrisk styrke; deres pålidelighed påvirker direkte den sikre drift af transmissionslinjen. Ydermere skal isolatorstrenge også opfylde krav til elektromagnetiske miljøer, herunder dem, der er relateret til radiointerferens. I UHV-transmissionslinjer er den elektriske feltfordeling langs isolatorstrengen ujævn, med alvorlig elektrisk feltforvrængning, især nær leder-sideisolatorerne, hvor den elektriske feltstyrke er relativt høj. Dette medfører, at koronainitiering og elektrolytisk korrosion i isolatorstrengen ofte begynder ved leder-sideisolatorerne. Installation af godt-koronaringe og afskærmningsringe kan effektivt forbedre den elektriske feltfordeling af isolatorstrengen, hvilket giver anti-koronabeskyttelse.
På bestilt af Wuhan Line Power udførte State Key Laboratory of Electrical Insulation for Power Equipment ved Xi'an Jiaotong University beregninger af finite element tre-dimensionelle elektriske feltfordelinger på en 1000kV AC stang-type ophængskompositisolator.
Beregningerne anvendte numeriske metoder til finite element og grænseelementer, der udnyttede kraftfuld finite element analysesoftware og arbejdsstationer med robust solid modellering, løsning, dataanalyse og behandlingsevner til at udføre tre-dimensionelle finite element potentiale og elektriske feltfordelingsberegninger for en 1000kV AC stang-type suspension komposit isolator.
Numeriske metoder til elektrisk feltberegning omfatter hovedsageligt den endelige differensmetode, den endelige elementmetode, ladningssimuleringsmetoden og grænseelementmetoden. Finite element-metoden er en numerisk løsningsmetode til differentialligninger, oprindeligt brugt til at håndtere strukturmekaniske problemer. I midten af 1960'erne blev den endelige element-metode anvendt til at løse elektrostatiske, magnetiske og aktuelle feltproblemer med komplekse grænser i elektroteknik.
2. Beregningsmodellen er baseret på AC 1000kV stang-type suspension komposit isolator tegninger og relaterede parametre leveret af Wuhan Laine Transmission and Transformation Equipment Co., Ltd. En tre-dimensionel solid model blev skabt i henhold til de faktiske dimensioner af 1000kV linjetårnene, under hensyntagen til jordforbindelser, isolatorer og monteringsforhold, isolatorer og isolatorer. ækvipotentialringe.
1000kV AC stang-ophængskompositisolatoren bruger lige-line bæger-formede tårne. Sidefaserne er suspenderet ved hjælp af en enkelt -forbindelse I--typestruktur, og mellemfaserne bruger en enkelt -forbindelse V--typestruktur. Isolatorstrengens længde er 9500 mm, og lederen er LGJ-500/35 stål-trådet aluminiumtråd med en otte-delt struktur og en underlederafstand på 400 mm. De strukturelle dimensioner og model af hver del er som følger.
Elektrisk feltfordeling
Beregningsmodel af 1000kV AC stang suspension komposit isolator
3. Konklusioner
Baseret på beregninger af potentiale og elektrisk feltfordeling og undersøgelsen af koronaringkonfigurationen for 1000kV AC stang-type suspensionskompositisolatorer, drages følgende konklusioner:
1. På grund af påvirkningen af tårne, ledere, jord og miljøforhold er den elektriske feltfordeling af 1000kV AC stang-type suspensions-kompositisolatorstrenge ujævn. Den elektriske feltforvrængning er alvorlig på ledersiden, mens det elektriske felt er relativt lavt i midter- og tårnsiden. Det elektriske felt, der opleves af isolatorskørterne og luften på ledersiden, er højere end det i midten. En rimelig konfiguration af ækvipotentialringe kan effektivt forbedre den elektriske feltfordeling på ledersiden af isolatorstrengen.
2. Når både store og små sorteringsringe er konfigureret, er den maksimale elektriske feltstyrke nær ledersiden af kompositisolatoren i fase I ca. 290 V/mm, mens den maksimale elektriske feltstyrke på tårnsiden er mindre end 100 V/mm. Den maksimale elektriske feltstyrke forekommer på den ydre overflade af den store sorteringsring på ledersiden, når 1388 V/mm; den maksimale elektriske feltstyrke på overfladen af sorteringsringen på tårnsiden er 445 V/mm.
3. Når både store og små sorteringsringe er konfigureret, er den maksimale elektriske feltstyrke nær ledersiden af kompositisolatoren af fase V ca. 320 V/mm, mens den maksimale elektriske feltstyrke på tårnsiden er mindre end 30 V/mm. Den maksimale elektriske feltstyrke forekommer på den ydre overflade af den store sorteringsring på ledersiden, når 1626 V/mm; den maksimale elektriske feltstyrke på overfladen af sorteringsringen på tårnsiden er 55 V/mm. Ovenstående konfiguration er relativt rimelig, og isolatorens elektriske feltfordeling er relativt ensartet. 4. På grund af tårnets afskærmningseffekt og den store koronaring på tårnsiden er den elektriske feltstyrke på tårnsiden af kompositisolatoren relativt lav, og den elektriske feltfordeling er relativt ensartet. Effekten af den lille corona ring er ikke tydelig. Derfor skal den lille coronaring ikke monteres på tårnsiden.