納秒脈沖電壓下變壓器油預擊穿特性的仿真分析

鄭殿春 張士江 李偉 李佳欣 趙大偉

摘 要：以針—球電極間隙變壓器油為研究對象，基于場致電離機理，建立用于表述液體電介質流注預放電過程中載流子的產(chǎn)生及輸運的偏微分方程，結合電場泊松方程，以及熱擴散方程，仿真研究納秒脈沖電壓下變壓器油預擊穿特性。得到了預擊穿過程中電場強度隨電壓幅值、極性以及脈沖上升沿時間的變化規(guī)律。仿真結果表明：流注速度隨電壓幅值的增大而增大；負流注相比于正流注軸向傳播距離小徑向傳播距離大；負流注起始放電電壓高于正流注，且起始速度大于正流注；正脈沖上升沿時間越短所形成流注半徑越大，上升沿時間大于50 ns的負脈沖條件下產(chǎn)生的流注易消散。本文的研究工作和取得的結論有助于加深對變壓器油中放電起始、發(fā)展過程的認識以及對液體電介質放電機制的理解。

關鍵詞：變壓器油；納秒脈沖；極性效應；流注；空間電荷

中圖分類號：TM 315

文獻標志碼：A

文章編號：1007-449X（2018）07-0051-08