摘要：采用Ansys软件计算分析了采用单屏蔽和双屏蔽结构的两种550kV SF_6充气套管的电场分布。分析表明,采用单屏蔽结构的与采用双屏蔽结构的550 kV SF_6充气套管,均符合设计要求。经绝缘试验验证,两种结构设计的套管均通过了试验。但双屏蔽结构的SF_6充气套管,结构较复杂,性价比不及单屏蔽结构的SF_6充气套管。

摘要：为验证GIS母线壳体在发生内部故障电弧时,壳体烧穿或短路电流被开断而不会发生爆炸,笔者依据经验公式完成了GIS母线筒的结构设计,并通过ANSYS结构模块对母线筒的强度进行了计算验证,同时通过2.8 MPa水压试验完成了对母线筒强度的校核,验证了设计和理论计算分析的可靠性。另外,考虑到母线筒内电弧的运动效应,由此引起的壳体烧穿时间加长,计算分析了此种情况下GIS母线耐内部故障电弧的能力。分析的结果表明,设计的母线壳体能够满足标准要求。

摘要：计算了550 kV双断口间有无并联电容器组时的电压分布。另外,通过对含并联电容器组的550 kV断路器的灭弧室的电场计算分析和试验验证,指出了并联电容器设计时的合理布置至关重要,否则,很可能会引起电容器对金属屏蔽罩间的击穿。

摘要：为了分析电磁斥力机构主要参数对斥力产生作用效果的影响,以指导基于电磁斥力原理的快速直流真空开关设计,在合理简化的基础上,建立了电磁斥力机构场路耦合动态特性分析的二维有限元模型。分析了斥力盘结构参数、储能电容容量及充电电压对电磁斥力的影响规律,为优化设计提供依据。最后利用基于仿真设计参数的电磁斥力机构、双稳碟簧等研制了12 kV快速真空开关样机。实验结果验证了仿真分析的正确性,实测其固有分闸时间1.8 ms,全行程时间5.0 ms。

摘要：三支柱绝缘子是GIL的核心部件,在GIL中大量应用,设计具有高性能、高可靠性的三支柱绝缘子结构是研制550 kV超高压GIL产品的基础。文中参照GIS设计经验,总结了三支柱绝缘子绝缘强度和机械强度设计的基本原则,并基于此设计了一种三支柱绝缘子结构,然后利用有限元分析方法,对其绝缘性能和机械性能进行了理论分析和仿真计算,并通过试验进行验证。结果表明:所设计三支柱绝缘子完全符合550 kVGIL的使用要求,同时也验证了设计原则和仿真分析的正确性。

摘要：在保证气体绝缘开关设备(GIS)绝缘强度的基础上,为减少SF_(6)气体使用量、缩小设备体积,基于有限元仿真及数值优化方法开展了针对工程实际中的550kV盆式绝缘子小型化设计研究。在中心导杆与密封罐体之间距离缩小10%的条件下,通过对盆体凸面、凹面轮廓以及两端厚度的形状优化,可使得沿面电场分布更加均匀,盆体中心导体侧及低压法兰处的机械应力集中现象得到大幅缓解。相较于原始结构,经几何形状优化后的盆式绝缘子显著提升了的电气性能和力学性能。优化后的小型化绝缘子凹面沿面最大电场强度及最大形变量可分别降低25.4%和29.9%,并可减少盆式绝缘子6.1%的环氧复合材料使用量以及GIS密封罐体内约15%的SF_(6)气体使用量。该文提出的GIS小型化改造方案兼顾了电气和力学性能,具有较高的制造可行性和应用前景,能够为紧凑型、环境友好型GIS设备的研制提供参考。

摘要：利用有限元方法,首先计算了550 kV GIS隔离开关中的电场分布。进一步引进了响应表面方法,实现了响应表面方法与有限元的结合,完成了550 kV GIS隔离开关中的电场优化设计。优化的结果表明,550 kV GIS隔离开关中的电场经过优化后,分布更加均匀,1 min 740 kV工频耐压、1 675 kV的雷电冲击和1 300 kV的操作冲击试验、完全达到国家标准,符合设计要求。同时提高了产品运行的可靠性。

摘要：为制造经小型化设计的550 kV盆式绝缘子并验证其电气性能,采用3D打印结合环氧树脂浇注工艺制备了1:10缩比绝缘子。首先,将氧化铝填料与光敏树脂复合作为低相对介电常数(3.98~4.20)3D打印浆料,根据光固化与流变特性确定填料含量及打印参数后,利用立体光固化3D打印机制备低介电常数的绝缘子主体。随后,将二氧化钛填料与环氧树脂复合作为高相对介电常数(11.32~14.58)真空浇注浆料,浇注至3D打印绝缘子预留的高介电常数区域内,加热固化完成缩比绝缘子的制造。0.2 MPa下SF6氛围中的工频耐压实验结果表明,优化后的绝缘结构具有更优的绝缘强度。相同绝缘距离下,几何形状优化绝缘子闪络电压较常规绝缘子提高13.6%,几何形状/介电分布联合优化的绝缘子提高13.8%;绝缘距离减少15%后,联合优化绝缘子耐电强度与常规绝缘子相当;当法兰侧“楔形”气隙内存在金属丝时,相同绝缘距离下,仅进行形状优化的绝缘子耐电强度提升幅度降低至6.7%,而联合优化绝缘子由于在法兰侧形成低电场区域,闪络电压仍可提高13.1%。结果表明,几何形状/介电分布联合优化绝缘子具有显著的绝缘优势。

摘要：温升是GIS设备的重要考核指标之一,温升过高会导致设备发热严重,进而影响GIS运行的可靠性。为准确分析GIS的发热和温升,基于有限元分析软件,通过热电耦合方法,建立800 kV GIS隔离开关损耗发热的求解模型,在综合考虑导体及外壳不同的散热系数、环境温度和材料电阻率随温度变化等多种因素的基础上,计算分析隔离开关的整体温度场分布。通过温升试验,对比主要部位温升的计算值和试验值,证明了该方法的准确性,为隔离开关的设计提供了参考。

摘要：综述了当今国内外品种繁多的高压电缆终端产品,探讨了高压电缆终端的发展过程,指出了采用非线性的半导电材料来改善电缆终端的电场分布是今后电缆终端的发展趋势。