1.一种套管模型制造方法,其特征在于,包括以下步骤:根据原型超特高压套管的电容屏数和最高工作相电压计算超特高压套管模型的电容极板层数,并根据预设缩比系数、原型超特高压套管的第零层电容极板长度和层间厚度计算超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,根据所述电容极板层数、极板长度和层间厚度建立仿真超特高压套管模型;对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,依据场强等效原则调整所述超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,使所述超特高压套管模型的电场分布数据与所述原型超特高压套管的电场分布数据的偏差小于预设偏差阈值,并确定所述仿真超特高压套管模型的各层电容极板的极板长度和层间厚度;具体包括:对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,分析所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差是否小于预设偏差阈值,当所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差大于或等于所述预设偏差阈值时,依据场强等效原则进行迭代计算,调整所述超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,直至所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差小于所述预设偏差阈值,确定所述仿真超特高压套管模型的层间厚度和各层电容极板的极板长度;根据所述仿真超特高压套管模型的电容极板层数和层间厚度数据制作超特高压套管模型。
2.根据权利要求1所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述电场分布数据包括径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值,所述对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,依据场强等效原则调整所述超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,使所述超特高压套管模型的电场分布数据与所述原型超特高压套管的电场分布数据的偏差小于预设偏差阈值,并确定所述仿真超特高压套管模型的各层电容极板的极板长度和层间厚度的步骤包括:对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,获得仿真超特高压套管模型的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值;将超特高压套管模型的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值与原型超特高压套管模型的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值进行比较,分别计算径向场强最大值偏差值、上台阶轴向场强最大值偏差值和下台阶轴向场强最大值偏差值,当所述径向场强最大值偏差值、所述上台阶轴向场强最大值偏差值或所述下台阶轴向场强最大值偏差值大于或等于所述预设偏差阈值时,依据场强等效原则进行迭代计算调整所述每层电容极板的极板长度和层间厚度,直至所述径向场强最大值偏差值、所述上台阶轴向场强最大值偏差值和所述下台阶轴向场强最大值偏差值都小于所述预设偏差阈值,确定所述仿真超特高压套管模型的层间厚度和各层电容极板的极板长度。
3.根据权利要求1或2所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述预设偏差阈值为0~±5%。
4.根据权利要求2所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述依据场强等效原则进行迭代计算调整所述每层电容极板的极板长度和层间厚度的步骤通过以下电容分压原理及电场计算公式进行迭代计算:首先,计算第i层电容极板的电容值C i ,公式如下:其中,l i 为第i层电容极板的极板长度,r i 为第i层电容极板的极板半径;r i-1 为第i-1层电容极板的极板半径;ε 0 为真空介电常数;ε r 为变压器油的相对介电常数;之后,计算各层间电压分压,公式如下:其中,C 总 为电容芯子总电容量,U为导杆与末屏之间的电压;然后,计算所述径向场强最大值、所述上台阶轴向场强最大值和所述下台阶轴向场强最大值,其中,径向电场强度E ri 的计算公式如下:上轴向电场强度 及下轴向电场强度 的计算公式如下: λ i上 为第i层极板的上极差; λ i下 为第i层极板的下极差;根据上述公式计算仿真超特高压套管模型的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值;之后,将得到的仿真超特高压套管模型的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值与原型超特高压套管的径向场强最大值、上台阶轴向场强最大值和下台阶轴向场强最大值进行比较,判断各场强最大值的差值是否小于所述预设偏差阈值,当所述径向场强最大值偏差值、所述上台阶轴向场强最大值偏差值或所述下台阶轴向场强最大值偏差值大于或等于所述预设偏差阈值时,继续通过以上公式进行迭代计算,直至所述径向场强最大值偏差值、所述上台阶轴向场强最大值偏差值和所述下台阶轴向场强最大值偏差值都小于所述预设偏差阈值,确定所述仿真超特高压套管模型的层间厚度和各层电容极板的极板长度。
5.根据权利要求1所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述根据预设缩比系数、原型超特高压套管的第零层电容极板长度和层间厚度计算超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,根据所述电容极板层数、极板长度和层间厚度建立仿真超特高压套管模型的步骤中,计算各层电容极板的极板长度包括以下步骤:首先,根据缩比系数和原型超特高压套管第零层电容极板长度计算仿真超特高压套管模型的第零层电容极板长度L 0 :L 0 =L 0 ′×s;其中,L 0 ′为原型超特高压套管第零层电容极板长度,s为缩比系数;其次,根据所述仿真超特高压套管模型的第零层电容极板长度、依据电容极板的台阶长度递推公式计算其它各层电容极板的极板长度L i :L i =L i-1 +λ i上 +λ i下 ,(i=1~n);其中,λ i上 为第i层极板的上极差,λ i下 为第i层极板的下极差。
6.根据权利要求1所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述根据所述仿真超特高压套管模型的电容极板层数和层间厚度数据制作超特高压套管模型的步骤包括:根据所述仿真超特高压套管模型的电容极板层数和层间厚度数据对符合所述仿真超特高压套管模型的各层电容极板的极板长度的各层电容极板进行电缆纸的卷制,形成超特高压套管模型电容芯子;对所述超特高压套管模型电容芯子进行干燥处理;对干燥后的所述超特高压套管模型电容芯子进行变压器油浸渍处理;将浸渍变压器油后的所述超特高压套管模型电容芯子与外壳进行组装,形成超特高压套管模型。
7.根据权利要求6所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述对所述超特高压套管模型电容芯子进行干燥处理的步骤包括:依次对所述超特高压套管模型电容芯子进行加热干燥、低真空干燥和高真空干燥处理。
8.根据权利要求6所述的套管模型制造方法,其特征在于,所述对干燥后的所述超特高压套管模型电容芯子进行变压器油浸渍处理的步骤包括:依次对所述超特高压套管模型电容芯子进行加热抽真空处理、检漏处理和浸油处理。
9.一种套管模型制造系统,其特征在于,包括:上位机,用于根据原型超特高压套管的电容屏数和最高工作相电压计算超特高压套管模型的电容极板层数,并根据预设缩比系数、原型超特高压套管的第零层电容极板长度和层间厚度计算超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,根据所述电容极板层数、极板长度和层间厚度建立仿真超特高压套管模型;以及,对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,依据场强等效原则调整所述超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,使所述超特高压套管模型的电场分布数据与所述原型超特高压套管的电场分布数据的偏差小于预设偏差阈值,确定所述仿真超特高压套管模型的各层电容极板的极板长度和层间厚度;具体包括:对所述仿真超特高压套管模型进行仿真电场分布测试,分析所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差是否小于预设偏差阈值,当所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差大于或等于所述预设偏差阈值时,依据场强等效原则进行迭代计算,调整所述超特高压套管模型各层电容极板的极板长度和层间厚度,直至所述仿真超特高压套管模型的电场分布数据与原型超特高压套管的电场分布数据偏差小于所述预设偏差阈值,确定所述仿真超特高压套管模型的层间厚度和各层电容极板的极板长度;卷制机,与所述上位机连接,用于根据所述仿真超特高压套管模型的电容极板层数和层间厚度数据对符合所述仿真超特高压套管模型的各层电容极板的极板长度的各层电容极板进行电缆纸的卷制,形成超特高压套管模型电容芯子;烘干机,与所述卷制机连接,用于对所述超特高压套管模型电容芯子进行干燥处理;浸油装置,与所述烘干机连接,用于对干燥后的所述超特高压套管模型电容芯子进行变压器油浸渍处理;装配装置,与所述浸油装置连接,用于将浸渍变压器油后的所述超特高压套管模型电容芯子与外壳进行组装,形成超特高压套管模型。