换流变压器阀侧套管出线装置的研发

摘要

伴随着社会进步，以清洁和绿色能源建设来满足社会的电力需求已迫在眉睫。目前，已经提出了构建全球能源互联网的概念，总体上可以分三个阶段：国内互联、洲内互联、洲际互联。在各大洲内互联的国家与国家之间，或者是地区与地区之间的电力联网，就需要本次课题所涉及的大型单相三绕组换流变压器，而阀侧出线装置是换流变压器的重要部件之一。在如今电网互联和直流输电迅速发展的背景下，开发、研制高可靠性的阀侧出线装置是电力设备生产企业当前必须要解决的问题。
　　本文以一台型号为 ZZDFPSZ-230 MVA/400 kV的单相三绕组换流变压器为例，对阀侧出线装置进行了研发。论文主要研究工作如下：
　　（1）基于Maxwell方程组，针对实际换流变压器的产品构造，适当合理简化后，建立了换流变压器的阀侧出线装置的有限元计算模型，重点对出线装置在外施工频耐压、外施直流耐压、长时极性反转试验时的电场强度进行了计算、分析、校核，得到了在不同工况条件下电场强度的分布，并给出了相应的许用值；
　　（2）对换流变压器阀侧套管出线装置进行了设计，重点阐述了设计和生产过程中出线装置的加工、制造、组装工艺的关键点，采取合理恰当的措施加以保证制造出符合设计要求的出线装置，并完成了出线装置的制造，顺利安装到换流变压器上；
　　（3）出线装置随产品一起进行试验，列举了详细的试验项目。介绍了试验回路、主要试验设备、判定标准、试验结果。本次出线装置按技术协议、GB、IEC随变压器进行了试验，并一次性顺利通过了严格的电气试验。
　　通过阀侧出线装置有限元仿真、分析及产品的工厂试验，进一步证明了：本文提出的研发方案和解决问题的思路是可行的，可以为今后类似研发工作提供良好的参考、指导作用。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外相关研究概况

1.3 本次论文的选题及换流变压器的参数

1.4 课题研究思路和应用价值

2 数学模型与有限元仿真

2.1 电场计算的数学模型

2.2 数学模型计算的定解条件

2.3 仿真对出线装置的求解方法

2.4 有限元仿真分析计算

2.5外施工频耐压的仿真计算

2.6外施直流耐压的仿真计算

2.7长时极性反转的仿真计算

2.9 本章小结

3设计特点及组装工艺控制

3.1 出线装置的设计特点

3.2 成型件生产组装工艺控制

3.3 本章小结

4 出线装置装在变压器上的试验

4.1外施工频耐压试验

4.2外施直流耐压试验

4.3长时极性反转试验

4.4本章小结

结论

参考文献

致谢