330kV SF6/N2混合气体介质绝缘母线的紧凑化设计

• 作者: 侯慧 吴士普 吴细秀 庞文龙 杨芷宁 杨馨
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 混合气体 内绝缘水平 多物理场耦合模型 物性参数 紧凑化设计
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 电介质与电气绝缘
• 页码范围: 1043-1050
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200331035

摘要

为实现气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)母线小型化、紧凑化和环保化,开展了混合气体介质条件下330 kV GIS母线紧凑化设计研究.首先根据小型化原则确定母线结构为三相共箱式,利用已有的SF6/N2混合气体研究结合工程应用试点经验,确定了SF6/N2混合气体的混合比,并提出了SF6/N2混合气体的绝缘击穿判据.在此基础上建立了考虑通流损耗、气体流动及重力等多物理场耦合的绝缘裕度计算模型.为了精确的求解,考虑了混合气体的协同效应对材料物性参数的影响,采用Aspen软件计算了混合气体物性参数并拟合出其随温度变化的规律.为得到最优紧凑化母线结构,定义了紧凑化系数,采用参数化设计的方法得到绝缘裕度随紧凑化系数的变化规律.研究结果表明,提出的紧凑化原则能有效指导共箱式母线尺寸设计,设计得到的SF6/N2混合气体介质条件下330 kV三相共箱GIS母线在正常运行状态下的绝缘水平满足要求.最紧凑化尺寸下可将母线体积减小37％,SF6气体用量减少80％.