800kV等级高压隔离开关的交、直流电场仿真计算.pdf

高电压技术第37卷第5期2011年5月31日 12l6 31，2011 HighVoltageEngineering，V01．37．No．5，May 800 kV等级高压隔离开关的交、直流电场仿真计算 田冀焕1，沙彦超1，周远翔1，孙玉洲2，孙珂珂2，王占杰2 (1．清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084； 2．河南平高电气股份有限公司，平顶山467001) 摘 要：隔离开关的电场计算对于校核和优化开关结构，控制隔离开关的电晕损耗、可听噪声及无线电干扰水平 低于限值具有晕要的工程价值。风此利用分布式并行ANSYS计算平台．仿真得到交、直流电场条件下隔离开关所 在卒问的电场分布，并确定出最大场强及其位置。其中，交流场计算基于静电场理论，而直流场计算首先采用恒定 传导电流场理沦计算开关表面的电位分布。为了解决不同材料电阻率参数相差大于10个数量级时，直接采用有 限元方法求解会产生的数值发散问题，根据隔离开关的结构特点，提出通过计算支柱绝缘子电阻而得到各绝缘子 金属连接支架的悬浮电位，从而求得随距离呈线性分布的绝缘子表面电位。其次，根据开关表面电位分布，采用 ANSYS中的Submodeling技术对空气域内的静电场分布进行求解，实现r电流场与静电场的耦合。直流场计算 结果表明，开关本体与空气域交界面处电位分布连续，从而证明了该计算方法的正确性。交、直流场计算结果的汇 总与对比，对于隔离开关的设计具有重要的指导意义。 关键词：隔离开关；交、直流电场计算；ANSYS；分布式并行计算；传导电流场；数值发散 中图分类号：TMl51+．2文献标志码：A 文章编号：1003—6520I2011)05—1216一08 of andDC Fieldfor800kVGrade Disconnector SimulationAC Electric HighVoltage TIAN Ji—huanl，SHAYan-cha01，ZHOU Yu—zhou2， Yuan—xian91，SUN SUNKe—ke2，WANGZhan—iie2 (1．State ofContr01andSimulationofPower andGeneration KeyLabratory System Equipments， ofElectrical 100084，China； Department Engineering，TsinghuaUniversity，Beijing 2．Henan Electric 467001，China) Pinggao Co．，Ltd．，Pingdingshan electricfieldcalculationis tOthestructure ofthe Abstract：The important optimizationdisconnectingswitch-the