不同电压形式下高压直流 GIL 用介电常数与电导率梯度材料的仿真
数值分析
2023-08-29 v1 数值分析
摘要
功能梯度材料（FGM）被应用于高压直流（HVDC）气体绝缘管线（GIL）中以控制直流绝缘系统内的电场。在 HVDC GIL 中，采用具有电导率空间分布的功能梯度材料（电导率-FGM）来控制直流稳态条件下的电场。然而，除直流稳态外，还会出现不同的直流工况，例如直流合闸过程、极性反转和雷电冲击。在这些工况下，电导率-FGM 不足以控制电场，因为这些工况会产生瞬态容性场，其中介电常数对电场起决定性作用。本文中，我们建议在绝缘子材料中结合电导率-FGM 与介电常数空间分布（介电常数-FGM），以针对各类直流工况控制直流-GIL 绝缘子周围的电场，同时考虑绝缘气体和环氧绝缘子的非线性材料模型。本文研究了绝缘子中介电常数与电导率空间分布的变化，以实现有效的电场削弱。结果表明，采用电导率/介电常数-FGM 时，电场强度最大降低达 65.8%。
引用
@article{arxiv.2308.14405,
title = {Simulation of Permittivity and Conductivity Graded Materials for HVDC GIL for Different Voltage Forms},
author = {Hendrik Hensel and Christoph Joergens and Markus Clemens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14405},
year = {2023}
}