線性-非線性復(fù)合絕緣交流介電特性仿真分析.pdf

1、聚合物復(fù)合絕緣以其優(yōu)異的加工性能和電氣絕緣性能，在電纜終端的電場(chǎng)應(yīng)力控制片和高壓大電機(jī)線圈端部防電暈結(jié)構(gòu)中的防電暈帶中得到廣泛應(yīng)用。由于它能夠抑制空間電荷的產(chǎn)生，并有自行均化絕緣結(jié)構(gòu)中電場(chǎng)分布的作用，因此，研究線性/非線性復(fù)合絕緣在交流電場(chǎng)下的介電特性在工程和理論上都有實(shí)際意義。本文以工程上廣泛應(yīng)用的聚乙烯和非線性氧化鋅復(fù)合絕緣為研究對(duì)象，采用一種新的形式來描述線性/非線性復(fù)合絕緣，而不是過去的在聚合物基體中添加小球或橢球的形式來模擬復(fù)

2、合絕緣。通過定量分析線性/非線性復(fù)合絕緣內(nèi)部成角研究其在交流激勵(lì)下的廣泛意義上的非線性特性。
　　本文以一個(gè)線性/非線性復(fù)合絕緣的介觀結(jié)構(gòu)單元作為研究對(duì)象，建立了0°～90°之間五種不同類型的線性/非線性復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)單元。借鑒非線性絕緣的交流等效電路模型，建立線性/非線性復(fù)合絕緣的交流等效電路模型，并用Simulink仿真工具箱進(jìn)行復(fù)合絕緣的仿真建模。利用本課題組已開發(fā)成功的非線性絕緣介質(zhì)交流特性測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試氧化鋅閥片，得到其在不

3、同電壓幅值下的非線性電導(dǎo)和電容參數(shù)。以MATLAB軟件為平臺(tái)開發(fā)出響應(yīng)電流的時(shí)域分解算法，將總響應(yīng)電流分解為阻性電流和容性電流，并進(jìn)一步進(jìn)行介電表征。通過電路仿真，分別分析體積濃度、復(fù)合絕緣內(nèi)部成角、激勵(lì)電壓幅值及頻率對(duì)復(fù)合絕緣介電性能的影響，并分析復(fù)合絕緣內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律。
　　仿真發(fā)現(xiàn):復(fù)合絕緣介電特性與其體積濃度、復(fù)合絕緣內(nèi)部成角有關(guān)，并依賴于激勵(lì)電壓的幅值和頻率。復(fù)合絕緣內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度幅值與其所在支路中線性和非線性介質(zhì)