252 kV GIS隔离开关温度场仿真及触头温度的预测方法研究

• 作者: 郭一帆 徐志钮 李先锋 赵丽娟 华北电力大学电气与电子工程学院
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: GIS隔离开关 多场耦合 温度场 有限元 经验公式
• 年，卷（期）: 2024,（11）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 162-171
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2023.11.019

摘要

为了实现对气体绝缘开关GIS(gas insulator switchgear)触头温升的预测，文中建立了252 kV三相分箱型GIS隔离开关的三维电磁—传热—流场的多场耦合模型并采用有限元方法进行了求解。通过一段电阻率可变导体来模拟隔离开关触头存在接触电阻的情况，首先通过电磁场计算出各部分损耗，再将损耗作为热源带入传热-流场中，最后计算得到GIS的温度分布。对环境温度在-10～30℃、载流量在1 000～3 150 A、接触电阻在0～100μΩ的条件下，基于该模型计算出了不同情况下GIS的温度场分布，确定了触头最高温升的影响因素，得到了180组触头最高温升与外壳最高温升和载流量的关系。基于所得数据拟合出了一个预测触头最高温度的经验公式，同时基于算得的不同条件下的另外100组触头最高温升与外壳最高温升和载流量的数据以及实测GIS温度初步验证了公式的有效性。文中的工作对GIS内部温度预测的研究有一定的参考价值。