引入多重边界条件的GIS母线温度分布多场耦合计算及影响因素分析

• 作者: 丛浩熹 彭在兴 李庆民 金虎 陈强
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: GIS母线 温度分布 有限元分析 多场耦合 多重边界条件
• 年，卷（期）: 2016,（17）
• 所属期刊栏目: 高电压与绝缘技术
• 页码范围: 187-195
• 页数: 9页
• 分类号: TM595
• 字数: 6385字
• 语种: 中文

摘要

GIS母线温度分布可为触头温度监测及载流能力评判提供参考.基于有限元方法建立实际GIS母线原型的多物理场耦合计算模型,并引入太阳辐射、空气流速、环境温度等多重边界条件,以分析外部气候条件对GIS母线温度分布的影响.开展GIS母线稳态温升实验,验证多重边界下多物理场耦合模型的有效性.基于所建仿真模型,分析负荷电流、环境温度、太阳辐射以及风速对GIS温度分布的影响,结果表明:导体和外壳温度增长率随着负荷增加而逐渐变大;环境温度改变导致GIS温度近似线性变化;太阳辐射导致GIS母线整体温度显著提高,外壳最热点向太阳直射方向偏移,外壳温度展开曲线近似为正弦形;风速导致外壳温度分布偏离正弦形,对导体的降温作用也受到SF6导热能力限制.最后,利用导体温度与GIS外壳最低点温度、环境温度、负荷电流三个条件的数值关系,给出了导体温度的计算方法,与实验值对比表明该方法的精度较高.