【摘 要】
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环氧树脂广泛应用于电缆终端、阀侧套管、中间接头等高压直流输电设备中。在电力设备的运行中,环氧树脂绝缘经受着因倒闸操作、换流失败、雷击等原因产生的直流复合电压,同时也工作在多种温度环境下。电树枝现象作为聚合物劣化的重要形式,是导致绝缘失效的主要原因。复合电压和环境温度会改变电荷输运行为,影响绝缘劣化过程。本文旨在考虑多种温度环境,研究直流复合场对电树枝生长特性的影响规律,建立温度和电场耦合条件下电荷
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环氧树脂广泛应用于电缆终端、阀侧套管、中间接头等高压直流输电设备中。在电力设备的运行中,环氧树脂绝缘经受着因倒闸操作、换流失败、雷击等原因产生的直流复合电压,同时也工作在多种温度环境下。电树枝现象作为聚合物劣化的重要形式,是导致绝缘失效的主要原因。复合电压和环境温度会改变电荷输运行为,影响绝缘劣化过程。本文旨在考虑多种温度环境,研究直流复合场对电树枝生长特性的影响规律,建立温度和电场耦合条件下电荷输运影响电树枝劣化的模型,主要结论如下:
1.基于低温环境脉冲叠加直流电压下电树枝生长特性,发现同极性复合电压下电树枝更容易引发和生长。随着脉冲频率的增加,电树枝起始概率、长度和累积损伤变大。建立了不同脉冲叠加直流电压下电荷输运影响电树枝劣化的模型。
2.基于室温环境谐波叠加直流电压下电树枝生长特性,发现随着谐波次数的增加,电树枝长度在3次谐波分量下达到最大值。直流分量加速了电树枝的起始,生长和击穿过程,且正直流分量导致了更短的击穿时间。建立了谐波叠加直流电压下电荷输运影响电树枝劣化的模型。实验中发现了电树枝逆着电场方向生长现象,并使用FDTG模型解释了电树枝击穿过程。
3.基于温度梯度环境谐波叠加直流电压下电树枝生长特性,发现在高压侧温度升高时,电树枝生长速率呈现非线性的变化趋势,而在接地侧的温度升高时呈现不断增大的趋势。发现了正电压下电树枝生长更快的极性效应。采用表面电位衰减法获取了不同温度下环氧树脂内陷阱能级分布规律,建立了温度梯度和复合电压联合作用下电荷输运与电树枝劣化的关联模型。
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