[发明专利]一种考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法

权利要求书

1.一种考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法，其特征是：依次按下述步骤进行：

步骤一，根据直流分压器实际结构和安装位置以直流分压器的中心线为对称轴，按照1：1的尺寸比例构建可用于静电场和时谐电场有限元分析的二维轴对称模型，作为后续电场分析的计算模型；

在静电场中利用有限元分析工具，采用所述计算模型进行有限元计算，得到该模型的均压环结构参数下直流分压器外绝缘和均压环表面的电场分布；

步骤二，对于覆盖了污秽的直流分压器进行静电场和时谐电场对比分析，分析过程如下：提取污秽的相对介电常数和电阻率参数，利用有限元分析工具，采用步骤一中所述的计算模型进行有限元计算，得到该种污秽的相对介电常数和电导率的参数；

步骤三，根据获取的所述污秽的相对介电常数和电导率参数，在静电场中利用有限元分析工具，采用所述计算模型进行有限元计算，得到该种污秽下的均压环结构参数对直流分压器外绝缘和均压环表面电场分布的影响；

步骤四，以直流分压器外绝缘和均压环的表面电场分布作为均压环优化对象，综合分析该种污秽覆盖状态的电场分布，选取均压环结构及安装位置，使之满足：有最小的电场最大值且电场最大值小于均压环的起晕场强。

2.根据权利要求1所述的考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法，其特征是：步骤四具体为：

比较直流分压器表面无污秽、表面积累干燥污秽、湿润污秽和混合污秽四种情况下改变均压环结构参数和安装位置时均压环和直流分压器表面电场分布的变化，选取电场值最大的污秽类型作为优化设计的对象模型，进行均压环的结构优化；分别改变均压环结构参数和安装位置，分析结构参数和安装位置对电场分布的影响，确定主要的优化参数，包括：均压环环径、管径、两均压环的中心距离、安装位置。

3.根据权利要求2所述的考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法，其特征是：确定所述的选取电场值最大的污秽类型确定的主要的优化参数后，通过计算选定该种参数在直流分压器表面无污秽、表面积累干燥污秽、湿润污秽和混合污秽四种情况下的最终优化参数，方法是分别对比优化前后直流分压器表面无污秽、表面积累干燥、湿润和混合污秽下的电场分布，若不满足设定要求则修改参数，直至确定最终优化方案。

4.根据权利要求1所述的考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法，其特征是：所述的污秽包括干燥、湿润和混合污秽类型，分别进行静电场和时谐电场的分析对比后综合选取优化的均压环结构及安装位置。

5.根据权利要求1所述的考虑外绝缘污秽的直流分压器均压环优化设计方法，其特征是：所述均压环结构参数包括均压环环径、管径和两均压环的中心距离以及安装位置，安装位置包括均压环在直流分压器外绝缘表面的罩入深度。