《电气绝缘结构原理CAD》课程设计

题目：330kV油纸电容式套管电磁计算

与结构设计

专业：哈理工电气工程及其自动化

班级：电气08

学号：

姓名；刘东升

指导教师：

2011年12月30日

目录

目录 1

一．任务书 2

二．设计原理 3

三．设计内容 5

四．确定电容芯子电气参数 6

1.油纸式电容式套管的计算 6

2.胶纸式电容式套管的计算 16

五．选出上下瓷套并进行电气强度校核，绝缘裕度校验 27 六参考资料 27

附录I 电容芯子极板布置图

附录II电容芯子辐向电场分布曲线

附录III 电容套管装配图

附录套管在空气中的闪络

一．任务书

题目：330kV油纸（胶纸）电容式套管电磁计算与结构设计

技术条件：额定电压Un=330 kV

额定电流In=315 A

最大工作电压Um=363kV

1min工频试验电压：570kV

干试电压：670kV

湿试电压：510kV

1.2/50us全波冲击试验电压：1050kV

设计任务：

1.确定电容芯子电气参数

（1）绝缘层最小厚度

（2）绝缘层数

（3）极板上下台阶长度

（4）各层极板尺寸

（5）温升

（6）热击穿电压

2.选出上下瓷套并进行电气强度校核绝缘裕度校核

3.画出极板布置图，E-r分布图以及装配图

4.撰写课程设计报告

二．设计原理

套管绝缘子用以把电流引入或引出变压器、断路器、电容器或者其他电气设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或者墙壁。

套管的整体连接（电容芯子，瓷套，连接套筒和油枕等的连接）有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧的方式（大多用于油纸式）以及螺栓在连接处直接卡装的方式（大多用于胶纸式）。

电容套管是目前超高压系统中最常用的型式，防止华山的方法是改善套管的电场分布，在导管和法兰之间加一个电容芯子作为内绝缘，电容薪资中有多层金属板极，以强迫控制套管内部和表面的电场均匀化。内绝缘有采用油屏障绝缘的充油式及胶纸式或油浸纸绝缘的电容式两大类。瓷套是外绝缘。

电容式套管导杆常采用铜杆或者铜管，纯瓷套管也有采用铝导体或直接一母线穿过称母线式套管。

套管型结构在交流电压作用下的表面放电过程—电压上升，法兰附近可以出现电晕、刷形放电、滑闪放电和闪络四个过程，其临界电压常以经验公式作计算。

1．胶纸式电容套管

胶纸和许多具有一定尺寸的电容极板卷制而成的圆柱型芯子。一般高压电容式套管的绝缘层最小厚度约为1～1.2毫米左右，110～330千伏套管约30～90层，电压高者层数多。胶纸绝缘密度约为1.3g/cm ；ε=3.8-4.5；工频及常温下tanδ≤0.007；

胶纸式

胶纸所上的胶是酚醛树脂或环氧树脂。实验证明，含胶量较大则局部放电电压较高，但tanδ也较大。机械强度高，45°或水平安装下部不用瓷套，可以减小变压器油箱尺寸，胶纸套管充油量小，密封较易，胶纸的耐电晕性比油纸好。胶纸电容套管的电压及一般为110KV～330KV。胶纸的温度系数均较油纸高，易引起绝缘芯子开裂，温升过高、热击穿内部气隙易