文档介绍：《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： 
                      （1）                   机械强度高，法兰可以用机械卡装、环氧树脂粘接或热套等方法直接固定在电容芯子上，结构坚固结实，可用作45°或水平安装。
（2）                   在变压器中采用时，下部不用瓷套，可以减小尺寸。如将电容芯子下端车出极板边缘，做成下端极板边缘敞开形式的短尾套管，则可大为缩短套管下部的轴向尺寸，下部带电部分的尺寸较小而易于屏蔽，因此变压器油箱的尺寸也可以大为减少。
（3）                   胶纸套管充油量小，密封较易。
（4）                   胶纸的耐电晕性比油纸好，一般认为在工作电压下，可耐受放电量达几百微库。
三．设计内容：
主要设计的内容是:正确选定各种场强；算出各均压极板的合适尺寸以使径向、轴向电场分布较为均匀，且两者间的关系较合理；并要考虑芯子与瓷套间的合理配合，有利于提高瓷套外部的放电电压。
1．确定电容芯子电气参数
高压套管在运行中经受四种电压作用：大气过电压，即雷电过电压，作用时间以微秒计；操作过电压，-;
短时工频电压升高，一般不超过一秒钟；长期工频工作电压，在此电压下希望能工作30年。
为了保证性能，套管内绝缘与外绝缘必须满足下列条件:
（1）长期工作电压下不发生有害的局部放电
（2）一分钟工频试验电压下不发生滑闪放电
（3）工频和冲击耐受试验电压下绝缘无破坏。
电容套管的击穿或闪络包括以下形式：
（1）穿过纸层中部的辐向击穿
（2）穿过纸板边缘纸层击穿；
（3）沿电容芯子表面的轴向闪络；
（4）在油中的下部瓷套的外表面或内表面的闪络；
（5）在空气中的上部瓷套的表面闪络。
电容套管的电气计算根据电气性能的要求，选择设计参数，确定或计算电容芯子的绝缘层和电容极板的尺寸。这些尺寸主要包括：绝缘层最小厚度dmin，绝缘层数n，极板上下台阶λ1和λ2，接地极板的长度和半径ln和Rn，零层极板的长度和半径l 和R ,以及各中间极板的长度和半径Lx和Rx。
四．确定电容芯子电气参数
（一）绝缘层最小厚度dmin的计算。
根据最大相电压下无有害局部放电这一条件来确定最大径向场强Erm。设局部放电起始电压等于线电压，则绝缘裕度为570/330=
由于一般高压电容式套管的绝缘层最小厚度约为1～，则取dmin=。
（二）绝缘层数的计算：
极板形式
K1（d以cm计）
K1（d以mm计）
Kh（mm）ε=
空气中金属极板起始局部放电
空气中半导体极板起始局部放电
油中任何极板起始局部放电
30
滑闪起始，任何极板在空气或油中
在此处，我们选取K1=，Kh=，则最大径向场强为：
根据****惯来讲，油纸的Er=～，胶纸的Erm=2mv/m。而Er=。
则层数：
 
由于层数的选取要选取整数，所以在此我们选取64层
此时厚度最小绝缘层的滑闪电压：
Uw= = = kv
与干试电压相比，安全裕度为
 
此裕度为合格裕度。
（三）极板上下台阶的长度计算：
，查曲线上得到上瓷套干闪络距离：
U干= x 670=737 kv
可根据图表或经验确定上瓷套长度L 。取L =272cm。（图见附录）
～，取E干=。则干闪络电压：          U干 = 272 x =816kv
与干试电压相比较，安全裕度为816/670=>。安全裕度合格。
：
Us=50+=
则冲击电压安全裕度：=>。安全裕度合格。
选择内绝缘对上瓷套屏蔽，上端为20% ～ 25%的Lb，% ～10%Lb。在此我选取上端为20% Lb，下端为10% Lb。则电容芯子的上端绝缘长度为：
nλ1= Lb－ Lb- Lb= Lb
λ1= Lb/n=（）/64=≈ c