【摘要】： 高壓SF6斷路器的絕緣性能和開斷特性研究是高壓斷路器理論研究和產(chǎn)品開發(fā)的重要內(nèi)容。其研究主要包括：滅弧室電場與氣流場的數(shù)值分析，開斷過程中多物理場耦合求解以及電弧動態(tài)模型的建立等問題。 本文以550kV單斷口SF6斷路器為研究對象，采用有限元法對斷路器滅弧室開斷全程不同開距下靜電場進行分析計算。并通過比較五種不同形狀噴口結(jié)構(gòu)的滅弧室電場分布，分析了不同噴口結(jié)構(gòu)對動靜弧觸頭表面電場強度的影響。 SF6斷路器氣流場屬于可壓縮、非定常、有粘性、有粘、跨音速的流場問題，，且在開斷過程中存在湍流和激波等復(fù)雜流動現(xiàn)象，針對550kV單斷口SF6斷路器氣流場求解的特點，采用動態(tài)分層法網(wǎng)格及網(wǎng)格滑移技術(shù)，利用有限體積法對斷路器氣流場進行了數(shù)值模擬，得到了三級噴口結(jié)構(gòu)的滅弧室內(nèi)速度、馬赫數(shù)及壓力隨時間及空間的動態(tài)變化。 通過對靜電場和氣流場的耦合，采用流注理論，計算并比較了五種不同噴口結(jié)構(gòu)斷路器的冷態(tài)介質(zhì)恢復(fù)特性。定量分析表明，在開斷過程中靜弧觸頭表面電場強度、噴口結(jié)構(gòu)以及激波的位置均是影響冷態(tài)介質(zhì)恢復(fù)特性的關(guān)鍵因素。并根據(jù)開斷過程介質(zhì)強度位置確定了斷路器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵部位一靜弧頭端部、噴口型面縮放和喉部尺寸。 在斷路器開斷短路電流介質(zhì)恢復(fù)特性的分析中，根據(jù)斷路器開斷時電弧動態(tài)變化以及電弧在燃弧期間會燒蝕觸頭產(chǎn)生金屬銅蒸氣，電弧熱力學(xué)特性和輸運特性均不同于純SF6電弧的特點，本文采用改進等效單元體法動態(tài)電弧數(shù)學(xué)模型。在電弧不同燃弧階段采用動態(tài)變化的電導(dǎo)率和輻射系數(shù)。對斷路器開斷過程中電弧的演變及電弧與氣流的相互作用進行數(shù)值模擬，分析了開斷過程中溫度場、壓力場、速度場隨時間和空間的動態(tài)變化，計算并分析了斷路器開斷短路電流下介質(zhì)恢復(fù)特性。
【圖文】：

圖2.2100%開距時滅弧室剖分示意圖Flg.2.2D一scret一zationofarequenchingehamberunderlOO%oPen一ng一str

圖3.1斷路器閉合位置時局部剖分圖Fig.3.1Diseretizationofthenozzlearea在氣流場的數(shù)值計算中，假設(shè)斷路器開斷過程中的移動部件是形狀相對簡單的
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TM561.3

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 朱傳運;高壓SF_6斷路器場域數(shù)值模擬[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

2 趙興海;高壓SF_6斷路器介質(zhì)恢復(fù)特性的數(shù)值計算[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號：2611536