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油纸电容式套管是变电站的重要组成部分,主要与变压器、电抗器配套使用,起到导电载流和对地绝缘的作用。套管运行条件极为苛刻,容易受电压、电流等多方面的影响。绝缘材料的介质发热和导电介质的焦耳发热造成套管内部散热困难,从而导致绝缘介质老化甚至热击穿。由此引发的电力设备故障比例相当高,已经严重影响电力系统可靠运行。本文以550kV油纸电容式套管为研究对象,建立550kV油纸电容式套管二维有限元分析模型,计算套管在工频电压下的电场分布,得到套管内各绝缘材料的介质损耗值;建立套管法兰、导杆及进线出线装置的三维有限元模型,计算其在额定电流下3150A工况下长期稳定运行的磁感应强度分布,得到导杆、法兰和进线出线装置的焦耳损耗值;计算550kV、3150A交流电容式套管在介质损耗值和焦耳损耗值作下的温度场分布,得到套管温度分布规律,将有限元仿真所得到的各个关键点温度值与实验所测得的温度值进行对比,对套管金属附件温升进行校核。结果表明:550kV、3150A套管在额定交流电压激励下介质损耗共54.1527W,损耗主要在套管芯子中产生。套管内的焦耳损耗总发热量为1149.7W,介质损耗主要集中在导杆上。套管稳态情况下发热总量为1203.89W,其中介质损耗占4.50%。套管中最高温度点出现在变压器油中的导杆上,最高温度为87.27℃。计算所得温度值与实验测得的温度值基本一致,说明了有限元法计算套管温度分布的正确性。对800kV油纸电容式套管在交流电压作用下的电场进行了仿真分析,计算了套管在额定电流2500A下长期稳定运行的温度分布,分析了套管温度分布规律。计算结果表明油纸电容式套管呈现上端较低、底部较高。最高温度值出现在下瓷套内的导电杆上,值为86.48℃。计算结果可为油纸电容式套管的优化设计提供理论和实践依据。