一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法与流程

本发明涉及电力设备主绝缘距离的评估方法，尤其涉及一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法。

背景技术：

1、电力设备绝缘结构区域的不同，对绝缘距离有不同的要求。通过对主绝缘距离的安全可靠性评估，可以确保电力设备的安全可靠运行。

2、说明书附图1所示为一个适用于交流电场有限元分析的高电压电力设备器身上部分绝缘结构图，其展现是一个典型的油纸板绝缘系统的主绝缘部分，其状态是假定高压线圈为高电位状态，低压线圈和调压线圈为地电位状态，图中的电压等位线(电力线)分布是间隔10％。

3、说明书附图1中，根据电场电力线与隔板间平行程度分为了a、b和c三种区域，其中a区可称为电力线(隔板)垂直配置区域；b区可称为电力线(隔板)水平配置区域；c区可称为电力线(隔板)转角区域。

4、结合说明书附图1可知，在电力线垂直区域a区(虚线方框内)的电力线与高低压线圈间隔板基本平行，单位比例的电力线和隔板也基本上是分布均匀，因此在隔板间油隙的电场分布取决于油隙的耐受电压能力；而b区(虚线方框内)的电力线和隔板也是基本按水平方向分布的，这个区域的电场分布特征与a区类似；c区则有所不同，电力线成弯曲形状，有一部分电力线与水平方向和垂直方向布置的隔板呈一定的角度，这是一种不太理想的电力线分布情况。因此，在这个区域靠近高电极部分需要尽量把隔板做成弧度形状与电力线曲度拟合，这样才能尽可能改善电力线转角区域的电场分布情况。由于加工能力的限制，要做到隔板弧度与电力线完全吻合是不可能的。因此，c区域的场强，尤其是高电位区域的场强分布是绝缘设计的重要关注点区域之一，对于a区和b区，一般均可按准均匀电场考虑；对于c区，如果角环对该区域分隔较好，尤其是靠近高压电极区域的角环表面轮廓与电力线吻合度较高，可以考虑为准均匀电场，否则不能按准均匀电场考虑；综上，液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种电力设备主绝缘距离的评估方法，用于对所选定的绝缘距离是否安全可用进行评估。

2、为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，包括以下步骤：

4、1)首先确定所评估的变压器绝缘水平，确定所需要的最大设计绝缘水平；

5、2)确定初步设计的主绝缘距离间的绝缘隔板分布和尺寸值；

6、3)根据绝缘材料的介电特性确定平均等效主绝缘间隙宽度；

7、4)确定平均等效油隙宽度；

8、5)确定主绝缘间隙许用平均场强值；

9、6)计算最小需要主绝缘距离；

10、7)对主绝缘距离进行评估，上述步骤5)所得到的值如果小于设计值，则设计绝缘距离可以接受；如果大于设计绝缘距离，则设计绝缘距离不可以接受。

11、进一步地，步骤1)中所述变压器包括矿物油浸式变压器和酯液浸式变压器；

12、对于矿物油浸式变压器，评估其绝缘水平时按工频耐压的绝缘水平考虑，计算各种过电压下的设计绝缘水平，然后根据公式dil＝max{dilum,dilivw,dilav,dilivpd,dilsiw(或dilsip),dilli,dillic,dillicf}确定最大工频耐压设计绝缘水平dilr；对于酯液浸式变压器，评估其绝缘水平时计算各种过电压下的绝缘水平，根据公式dil＝max{dilum,dilivw,dilav,dilivpd,dilsiw(或dilsip),dilli,dillic,dillicf}确定最大工频电压下的绝缘水平dilr，然后根据公式dilp＝1.49·dilr确定雷电冲击波下的最大设计绝缘水平；

13、上述公式中dilum为最大工作电压，dilivw为感应电压试验，dilav为外施电压试验，dilivpd为长时感应电压(局放试验)，dilsiw和dilsip为操作波过电压试验，dilli为雷电冲击波，dillic,为波尾截断雷电冲击波，dillicf为波前截断雷电冲击波。

14、进一步地，所述步骤4)具体为,根据绝缘材料的介电特性确定平均等效油隙宽度,按公式计算等效平均油隙宽度，we是等效油隙总厚度，n是油隙数量。

15、进一步地，所述步骤5)确定主绝缘间隙许用平均场强值具体为：

16、1)当应用于矿物油电力设备时，根据公式确定绝缘间隙许用平均场强值；ke为增设的裕度系数；

17、2)当应用与酯液电力设备时，根据公式eav＝ke·ea kvp/mm确定绝缘间隙许用平均场强值；ke为增设的裕度系数；

18、其中在主绝缘为准均匀电场情况考虑主绝缘距离时，平均场强按主绝缘按非均匀电场情况考虑主绝缘距离时，平均场强按

19、进一步地，所述步骤6)计算最小需要主绝缘距离具体为：

20、对于矿物油电力设备，最小需要的主绝缘距离按式计算，

21、对于酯液电力设备，最小计算的主绝缘距离按式计算。

22、进一步地，所述步骤7)对主绝缘距离进行评估，如果最小计算的主绝缘距离小于设计的主绝缘距离，则认为主绝缘的尺寸及隔板安排结构在电气上可以被接受。

23、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法可用于液浸式电力设备如：液浸式变压器、液浸式电抗器、液浸式电容器等，应用范围广，对于液浸式电力设备的不同绝缘部位给出了不同用于评估主绝缘距离的计算电场强度公式，能够有效评估所选定的绝缘距离是否安全，确保电力设备的安全可靠运行。

技术特征：

1.一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，步骤1)中所述变压器包括矿物油浸式变压器和酯液浸式变压器；

3.根据权利要求1所述的一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，所述步骤4)具体为,根据绝缘材料的介电特性确定平均等效油隙宽度,按公式计算等效平均油隙宽度，we是等效油隙总厚度，n是油隙数量。

4.根据权利要求1所述的一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，所述步骤5)确定主绝缘间隙许用平均场强值具体为：

5.根据权利要求根据权利要求1所述的一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，所述步骤6)计算最小需要主绝缘距离具体为：

6.根据权利要求根据权利要求1所述的一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，其特征是，所述步骤7)对主绝缘距离进行评估，如果最小计算的主绝缘距离小于设计的主绝缘距离，则认为主绝缘的尺寸及隔板安排结构在电气上可以被接受。

技术总结
本发明公开了一种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法，首先计算液浸式电力设备绝缘结构在被评估区域的设计绝缘水平，并根据液体‑隔板主绝缘的绝缘材料介电特性和结构尺寸的分布，计算等效于绝缘液体的主绝缘距离；再根据设计绝缘水平和等效主绝缘距离，计算所需要的最小主绝缘距离值；对比实际设计值与所需要的主绝缘距离，评估设计结构绝缘的可靠性。这种液浸式电力设备主绝缘距离的评估方法可用于液浸式电力设备如：液浸式变压器、液浸式电抗器、液浸式电容器等，应用范围广，对于液浸式电力设备的不同绝缘部位给出了不同用于评估主绝缘距离的计算电场强度公式，能够有效评估所选定的绝缘距离是否安全，确保电力设备的安全可靠运行。

技术研发人员：韩宝家,韩佳平
受保护的技术使用者：吴江翰斯电气科技工作室
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16