《061_500kV SF6 电流互感器电场研究与应用》.pdf

500kV SF6 电流互感器电场研究与应用 [宋子军,舒俊平] [南阳防爆集团股份有限公司、安世亚太科技（北京）有限公司 473057] [ 摘 要 ] 针对 500kV SF6 CT 中间屏蔽出现的问题，采用有限元方法仿真了静电场分布情况，列出若 干计算结果与试验对照。实验结果表明，所提方法能剔除局部放电，提高电气设备的绝缘性能。 最后，把所获取的知识应用于 500kV SF6 电流互感器中效果良好。 [ 关键词 ] 局部放电；电场强度；电场分布；闪络。 Research on Electrical Field of 500kV SF6 Current Transformers and Its Application [Song Zijun] [Nanyang Explosion Protection Group Co.,Ltd, 473057] [ Abstract ] Aiming at the problems emerged in the middle shield of 500kV SF6 CT, this paper simulates the static electrical field in the middle shield of 500kV SF6 CT with finite element method. The experimental results show that the adopted method can eliminate the partial discharge and improve the insulation performance of the electrical devices. Finally, the adopted method is applied to the 500kV SF6 CT and the good result is obtained. [ Keyword ] Partial discharge ; electrical field intensity; electrical field distribution; flashover 1 前言 现有的 500kV SF6 电流互感器，其高压部分一般由复合外套绝缘子支撑，由于杂散电 容的影响，电压分布极不均匀，需加中间屏蔽，改善电压分布。中间屏蔽由绝缘筒支撑， 有一定的刚度要求，中间屏蔽和绝缘筒之间的连接有绝缘螺栓连接，钢制螺栓连接，环氧 树脂粘接等多种不同的连接方法，本文将对各种连接方法进行电场仿真计算，对比其结果， 以期找到最优的方案。 本系统满足所谓准静态条件：L λ [或（L/c ）T] 。也就是说，电磁波以速度c 传 播通过所论电磁系统的最大线度尺寸 L 所需时间远小于该电磁波变动一个周期所对应的时 间T 。显然，准静态下的源和场都是时间和空间的函数，但电磁波传播的推迟作用可以忽 略不计，故本文用静电场的方法进行计算（1）。 2 理论 2.1 固体介质在气体中的闪络机理 在绝缘子和气体的分界面上出现放电现象，称为沿面放电，沿面放电发展到贯穿性的 气体击穿称为闪络。沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低，电力设备的 绝缘事故中，很多是沿面放电造成的。沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大关系， 当电场具有强垂直分量时,闪络电压较低,放电对绝缘的危害也大.原因是:放电的起始阶段, 通道内因碰撞电离存在大量带电质点,在较大的电场垂直分量作用下,带电质点不断撞击介 质表面,使局部温度升高,一定电压下,当温度高达足以引起气体热电离时,通道内带电质点剧 增, 电阻剧降,通道头部场强也剧增,导致通道迅速增长，放电转入滑闪放电。当电场具有弱 垂直分量时，沿表面没有较大的电容电流流过，放电过程中不会出现热电离现象，故没有 明显的滑闪放电。在这种情况下，为提高沿面放电电压，一般从改进电极形状以改善电极 附近的