为了研究缺陷对特高压盆式绝缘子电场分布的影响,采用有限元软件ANSYS建立了特高压盆式绝缘子的基本计算模型,研究了气体间隙、凸起和凹陷等缺陷对盆式绝缘子电场分布的影响。结果表明,气体间隙长度越大,宽度越小,引起的场强越高;凸起和凹陷呈现出的场强峰值及电场分布规律均与其尺寸无关,电场增强系数与其位置无关;附着金属颗粒会显著增强其边缘的电场强度,电场增强系数随颗粒径向位置的增大而减小,随颗粒狭长程度的增大而增大;悬浮导电颗粒影响下,导电颗粒尺寸越大,距盆体表面越近,则盆体表面最大场强越高;内部气泡的电场增强系数与其尺寸及其在盆体内的位置无关。在研究的几种缺陷里,附着金属颗粒增强电场的影响最大,悬浮金属颗粒影响的区域范围最广对盆式绝缘子电场分布的影响。本文以特高压交流示范工程GIS中使用的盆式绝缘子为研究对象，采用有限元软件ANSYS建立计算模型，研究了导体表面气隙、盆体表面凸起和凹陷等几种典型缺陷对特高压盆式绝缘子电场分布的影响。1计算模型在特高压交流示范工程中，GIS采用的盆式绝缘子主体为环氧–氧化铝复合材料，通过法兰固定在GIS筒壁上，其中心导体与母线连接，绝缘子电场分布的影响-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港滚圆机滚弧机起导通电流的作用。在盆式绝缘子中心导体侧安装有屏蔽罩抑制放电场，在法兰侧有屏蔽环均衡电常GIS内填充SF6气体。图1为基本计算模型[13]。计算时环氧氧化铝复合材料、SF6的相对介电常数分别为5.2和1.002。母线加载电压为雷电冲击电压2400kV，筒壁赋0电位。盆式绝缘子上常见的缺陷类型有悬浮金属颗粒、表面污秽、气泡、凸起等[14]，如图2所示。本文主要研究中心导体与环氧盆体界面气隙，盆体表面凸起或凹陷，盆体表面及附近悬浮的金属颗粒以及盆体内部气泡这几种缺陷对盆式绝缘子电场分布的影响。1.1界面气隙环氧–中心导体界面处的微小气隙是一种影响比较严重的缺陷[13]。实际工程中使用的特高压交流盆式绝缘子本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name，如若生产工艺不足使中心导体与绝缘体之间发生剥离，安装过程中违规操作使绝缘子发图1盆式绝缘子计算模型图2盆式绝缘子上可能存在的缺陷生大的磕碰或运行过程中由于盆式绝缘子受电、热、力3方面应力的作用使中心导体与绝缘体之间出现微裂，都有可能导致中心导体与绝缘体界面存在气体间隙。气体间隙产生后，该处可能会发生微小局部放电[15]，使盆式绝缘子发生老?高电压技术2018,44(3)1.2表面凸起和凹陷如果盆式绝缘子生产工艺控制不好(模具未清理干净或表面有划痕)，盆体表面可能出现小的凸起或凹陷，在施加电压时会造成局部电场集中，进而可能引起盆式绝缘子的沿面闪络。表面缺陷对盆式绝缘子盆体表面电场分布影响较大，其影响可从缺陷类型、缺陷尺寸和缺陷位置等方面来考虑。图4给出了特高压盆式绝缘子的表面缺陷模型和相关参数。文中以半球形状模拟盆体表面的凸起和凹陷，分析存在缺陷情况下盆体表面电场分布的变化。图4中，xp表示从盆式绝缘子凹面三结合点到凸起球心的径向距离，dp为凸起直径，xs表示从盆式绝缘子凹面三结合点到凹面球心的径向距离，ds为凹陷直径。1.3金属颗粒一般地，GIS中的金属颗粒来自于断路器动作或金属部件摩擦。金属颗粒可能附着于盆体表面，也可能悬浮于盆体表面附近的SF6气体中，对于GIS的运行环境，金属颗粒极易出现。较大的金属颗粒会引发强烈的电晕放电，甚至使SF6气体发生击穿，导致闪络[9,17]。图5给出了特高压盆式绝缘子表面有金属颗粒的模型，本文以球形和半球形颗粒分别模拟悬浮金属颗粒和表面附着金属颗粒。图5中，表面附近有悬浮金属颗粒时，xc为从凹面三结合点处到金属颗粒球心在盆体表面的垂直投影点之间的径向距离，hc为盆体表面与金属颗粒底面之间的垂直距离，dc为导电颗粒直径。对于表面有附着金属颗粒时，cx′为从凹面三结合点到金属颗粒球心之间的径向距离，cd′为金属颗粒直径。1.4内部气泡特高压盆式绝缘子在浇注过程中，若工艺控制不好(脱气不彻底或浇注速度过快)，盆体内部可能出现气泡。微小气泡的存绝缘子电场分布的影响-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name