为提高高压直流断路器阀塔绝缘设计可靠性,针对自主设计的±535 k V混合式高压直流断路器阀塔,采用CREO和ANSYS混合建模技术,搭建直流断路器阀塔的3维模型,并进行静电场求解。对该模型添加阀端间直流耐压试验电压,求解得到组件和屏蔽系统的电场;添加阀支架直流耐压试验电压,求解得到阀支架的电场;在电场最大区域添加考察线,考察场强最大值周围空间电场分布规律。求解得到:±535 k V混合式高压直流断路器的最大场强为2.748 k V/mm,位于底层直屏蔽罩的倒角位置;离电极表面20 mm,场强减小至1.4 k V/mm;离电极表面40 mm,场强减小至1 k V/mm;离电极表面100 mm,场强减小至0.5 k V/mm以下。区陷阱特性的关联-数控钢管滚圆机滚弧机折弯机张家港切管机液压切管机结果表明:±535 k V断路器的整体电场满足电场控制要求值,电极周围空气间隙中场强快速衰减。研究结果为±535 k V混合式高压直流断路器绝缘结构设计提供了可靠支撑,具有重要的借鉴价值。 混合式高压直流断路器拓扑结构见图1。混合式高压直流断路器包括3个支路，其中电子开关采用二极管和IGBT混合的拓扑结构。正常工作时，直流电流从高速机械开关和主电子开关支路通流；断路器开断时本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc，转移支路电子开关先关断，将电流转移到转移支路，待电流完全转移后分断高速机械开关；高速机械开关分闸到位后关断主电子开关，机械开关断口承受关断时的过电压冲击，能量由避雷器吸收。1.2阀塔布置方案与型式试验1.2.1阀塔布置方案±535kV混合式高压直流断路器由1个阀塔组成，包括6个阀层，采用支撑式结构，见图2。主通流支路高速机械开关分布在阀塔一侧，由5个100kV快速开关模块串联而成，使用铜排连接。主电子开关分布在阀塔的第1层。转移支路分布在阀塔的第2~6层，各层等距分图1±535kV混合式高压断路器拓扑r图2±535kV断路器阀塔布置方案r布，每个阀层包括4个阀组件，分两列布置。屏蔽系统采用5层屏蔽罩结构，共有20个角屏蔽罩，40个直屏蔽罩。顶部对称分布有2根大均压环，中间对称分布4根大均压环。阀塔绝缘结构设计时，主要考虑阀塔对地、阀层之间、阀组件间和子模块间的绝缘强度。1.2.2型式试验目前国际上尚无直流断路器试验标准，结合交流断路器、直流转化开关、晶闸管阀等类似设备的相关试验标准，提出高压直流断路器阀的型式试验内容包括：阀支架对地直流耐压、阀支架冲击试验、阀端间直流耐压试验。各试验的试验电压见表1。本文以绝缘型式试验阀支架对地直流耐压试验1min电压来校核阀支架设计；以阀端间直流耐压试验1min电压来校核阀组件设计。1.3阀塔有限元模型基于CREO和ANSYS混合建模技术，搭建的区陷阱特性的关联-数控钢管滚圆机滚弧机折弯机张家港切管机液压切管机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc