基于混合绝缘气体的三相GIS母线温升多物理场耦合机制研究

• 作者: 王珂珂 李丽 王久阳 任玲玲
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: GIS母线温升 混合环保气体 物理场耦合 有限元分析
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 多场耦合分析
• 页码范围: 69-75
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2021.04.011

摘要

针对气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）母线温升影响设备可靠性问题，对充有30%SF6~70%N2混合环保气体的三相GIS母线进行了电磁—流体—热多物理场耦合仿真分析，采用流体多组分传输的有限元分析方法，研究了GIS母线上电磁场与温度场的分布规律。仿真结果表明：GIS内上方区域由于强对流作用，温差不大，下方区域由于气体对流速度慢，温度呈左右对称、上高下低的阶梯状分布；B相电磁场强度最大，由于受到相邻相的影响温度最高；以B相母线导体、壳体为例分析，外壳与导体的温升跟随负荷电流增大而增加；随着气体压强的增加温升渐渐降低；GIS外壳与导体的温升与环境温度间成线性关系；提高混合气体压强，能有效减少GIS导体的温升。对某变电站的GIS系统进行测试结果表明，仿真模型能有效模拟GIS母线发热情况。