±1 100 kV线路光纤复合绝缘子的电场仿真与优化设计
黄晔矿1，王帮田1，牛万宇1，胡文2，李黎2
1 许继电气股份有限公司，河南 许昌 467000；2 华中科技大学 电气与电子工程学院，湖北 武汉 430074
摘 要：根据污耐压法提出了±1 100 kV 直流棒形悬式复合绝缘子外绝缘设计的一种方案，并基于有限元法建立了棒形悬式复合绝缘子的仿真模型，确定了复合绝缘子均压环的结构参数。仿真结果表明，该均压环设计满足各部分电场强度均低于电晕起始电场强度的要求，有效地改善了复合绝缘子电位、电场分布，且均压环表面不会产生电晕。
关键词：复合绝缘子；有限元法；污耐压法；均压环优化
中图分类号：TM215.92 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2014)02-0021-05
Electrical Field Simulation and Optimization Design for �1 100 kV DC Optical Fiber Composite Insulator
HUANG Ye-kuang1, WANG Bang-tian1, NIU Wan-yu1, HU Wen2, LI Li2
1 XJ Electric Co., Ltd, Xuchang 467000, China;2 School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Abstract: According to the pollution withstand voltage algorithm, this paper proposed a kind of plan for �11 00 kV DC rod suspension composite insulator external insulation design. The simulation model based on finite element method was built for rod suspension composite insulator to determine structural parameters of composite insulator grading ring. Simulation result shows that the grading ring design meets the requirements of every part electrical field strength all bellow electric halo starting electric field strength, which effectively improves composite insulator electric potential, electric field distribution, without electric halo generated in grading ring surface.
Key words: composite insulator; finite element method; pollution withstand voltage algorithm; grading ring optimization
参考文献
[1] 薄学微，卞星明，王黎明，等.750 k V 交流复合绝缘子均压环优化设计[ J ] . 高压电器，2010，46(12)：5-8.
[2] 卞星明，张福增，王黎明，等.1 000 k V 交流复合绝缘子均压环参数设计[ J ] . 高电压技术，2009，35(5)：980-986.
[3] 邱志贤. 高压绝缘子的设计与应用[ M ] . 北京：中国电力出版社，2006.
[4] 关志成，张福增，王新，王黎明. 特高压直流输电线路外绝缘设计和绝缘子选型[ J ] . 高电压技术，2006，32(12)：120-124.
[5] 吴光亚， 郭贤珊， 张锐. 特高压直流输电线路污秽外绝缘设计及配置[ J ] . 高电压技术，2008，34(5)：862-866.
[6] 江汛，王仲奕.330 k V 带均压环的棒形悬式复合绝缘子电场有限元分析[ J ] . 高压电器，2004，40(3)：215-217.
[7] 周远翔，胡航海，黎小林，等. 特高压线路外绝缘设计软件的污耐压算法[ J ] . 高电压技术，2007，33(11)：23-26.
[8] 吴光亚，蔡炜，张锐，徐涛.1 000 kV 输电线路污秽绝缘配置的初步探讨[J]. 电瓷避雷器，2005(6)：1-5.
[9] Zhang Bo, Han Shejiao, He Jinliang, et al.Numerical analysis of electric-field distribution around composite insulator and head of transmission tower[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2006，21(2)：959-965.
[10] Sebestyn I.Electric-field calculation for HV insulators using domain decomposition method[J].IEEE Transactions on Magnetics,2002，38(2)：1213-1216.
[11] 王颖，马西奎，邱关源. 渐近边界条件在轴对称无界高压静电场计算中的应用[ J ] . 高电压技术，1997，23(1)：26-30.
[12] 司马文霞，杨庆，孙才新，等. 基于有限元和神经网络方法对超高压合成绝缘子均压环结构优化的研究[J]. 中国电机工程学报，2005，25(17)：115-120.
[13] 张强，王维庆，李长凯. 均压环对改善复合绝缘子的电场分布影响[J]. 电瓷避雷器，2010(4)：26-29.
