环境温度对直流GIL盆式绝缘子空间电荷积聚的影响

直流GIL盆式绝缘子受到长期单极性直流电压和温度等因素的影响,其表面和内部极易累积电荷,造成局部电场畸变,使得盆式绝缘子绝缘性能恶化,严重影响电网运行的可靠性。因此,考虑盆式绝缘子的热传导和气体对流过程,通过建立直流GIL盆式绝缘子的二维仿真模型,分析在不同温度梯度条件下,盆式绝缘子空间电荷积聚特征及其对盆式绝缘子电场的影响作用。结果表明:直流GIL在温升达到稳定状态时,表面温度分布由中心导体部分向外壳递减,并且随着温度梯度的增加,靠近中心导体部分温升区域明显扩大;高温区域的电荷传输能力明显大于低温区,空间电荷密度峰值与温度梯度成正相关,并且空间电荷密度峰值均出现在盆式绝缘子气体与固体交界的凹面处;盆式绝缘子在20~100 K的温度梯度下,最大场强畸变率分别为1.85%、1.97%、2.23%、2.72%、4.20%,电场强度峰值集中于金属套件与绝缘气体交界的凹面处。

基于改进电声脉冲测试系统的油纸绝缘混合体系空间电荷动态行为特性

目前国内外关于油纸绝缘介质空间电荷特性的研究全部基于油浸绝缘纸,且已有的电声脉冲测试系统无法实现对油隙与油浸纸组合而成的混合体系的空间电荷特性的测试。通过采用改进的电声脉冲测试系统首次对油隙与油浸纸板组合而成的混合体系的空间电荷动态行为特性进行研究,分析空间电荷积聚对油纸混合体系内部电场分布的影响。研究发现油纸绝缘界面处及油浸绝缘纸内部积聚的空间电荷和电场畸变程度与绝缘油和油浸纸板的电导率关系很大。由绝缘油劣化导致油纸绝缘系统的电导率提升更易引起油浸纸内部场强严重畸变,油浸纸内部最大场强约达到平均场强的2.5倍。而由油浸纸电导率增大引起的油纸绝缘系统的电导率提升减轻了油浸纸内部的电场畸变程度,但电荷快速迁移会导致介质热效应显著也易诱发击穿。消除绝缘结构界面引起的空间电荷积聚效应、限制空间电荷在绝缘介质内部的快速迁移或使电荷在介质内部分布更加均匀,从三方面出发将有助于抑制空间电荷的危害。