动车组网压互感器故障机理与优化设计

针对动车组网压互感器在运行过程中频繁发生故障的问题展开研究，得出了自然环境下绝缘老化以及过电压、过电流对绝缘的影响是造成网压互感器故障的主要原因，并通过基于有限元法的仿真证明了理论分析的正确性。最后通过添加静电屏、增加C段绕组首端绝缘距离的方案对绝缘进行优化设计，通过增大高压绕组线径、增大铁心截面积及绕组匝数对过负荷能力进行优化设计，通过增加侧表面换热系数对散热进行优化设计，实现了增大绝缘强度、提高过负荷能力、减小温升的功能，并进行了有限元仿真分析。仿真结果表明，优化后的网压互感器最大场强由2.79 kV/mm减小至2.24 kV/mm，增大了端部绝缘裕度；在90 kV工频耐压下饱和度能控制在110%内，励磁电流能在极限容量允许范围内，有效提升过负荷能力；热点温度由原来的115.7℃减小至108.8℃，散热能力有所提升。仿真结果证实了优化设计的合理性，可为工程应用提供参考。