基于多層模型的GIS盆式絕緣子溫度分布仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-09-11 19:15
GIS盆式絕緣子兩側(cè)存在與母線連接的電接觸點(diǎn),其接觸電阻在GIS運(yùn)行過程中可能會(huì)因接觸不良而增大,從而產(chǎn)生異常發(fā)熱,甚至引起故障。為探究盆式絕緣子在實(shí)際運(yùn)行中的溫度分布規(guī)律,文中利用110 kV GIS盆式絕緣子搭建了真型試驗(yàn)平臺(tái),依據(jù)該平臺(tái)的參數(shù)建立了等比例的盆式絕緣子多層仿真模型,并通過注入等效熱源的方式模擬通流導(dǎo)體、SF6氣體以及GIS外殼對(duì)盆式絕緣子的熱傳遞過程,替代了對(duì)流及輻射傳熱計(jì)算,使單次計(jì)算時(shí)間從幾小時(shí)縮短至幾分鐘,在保證結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下有效提升了仿真計(jì)算速度。利用試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了800、1 200、1 600 A負(fù)荷電流的溫升試驗(yàn),通過紅外儀及熱電偶測量了盆式絕緣子表面的溫度分布,驗(yàn)證了該仿真模型的有效性,并總結(jié)出不同負(fù)荷電流下仿真參數(shù)的設(shè)置規(guī)律。最后通過與單層模型仿真結(jié)果的對(duì)比分析表明多層模型的優(yōu)化結(jié)果更加符合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的溫度變化規(guī)律。
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
1 200 A負(fù)荷電流下盆式絕緣子沿徑向溫度分布
圖6 1 200 A負(fù)荷電流下盆式絕緣子沿徑向溫度分布3種負(fù)荷電流下的溫度曲線均在中間段出現(xiàn)一小段凹陷,這是由于盆式絕緣子上該位置處存在一圈凸起的棱,從而影響其在紅外圖像上反映出的溫度。
依據(jù)1 200 A負(fù)荷電流下的盆式絕緣子溫度分布數(shù)據(jù),對(duì)仿真模型中各部分熱源進(jìn)行了設(shè)置和調(diào)整,最終得到了與試驗(yàn)一致的仿真結(jié)果。多層模型的溫度場仿真結(jié)果見圖8。設(shè)置的通流導(dǎo)體等效熱源功率為1.5 W,SF6等效熱源由內(nèi)至外分別為4.2、4.5、6.8 W,外殼等效熱源為3 W。將仿真數(shù)據(jù)與1 200 A負(fù)荷電流下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,見圖9。仿真數(shù)據(jù)沿圖8中黑實(shí)線所示徑向讀取。該仿真結(jié)果除最高溫度與試驗(yàn)數(shù)據(jù)略有差別外,在溫度變化曲線上基本與試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致,這證實(shí)了多層建模方法的有效性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面異物對(duì)252kV氣體絕緣組合電器盆式絕緣子絕緣性能的影響[J]. 莊丞,曾建斌,袁傳鎮(zhèn). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(20)
[2]盆式絕緣子溫度場仿真分析[J]. 阮智瑋,闞超豪,王壘. 電氣工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]220 kV GIS故障原因分析與處理[J]. 毛金福. 電工技術(shù). 2019(17)
[4]500 kV GIS盆式絕緣子故障原因分析與處理[J]. 葛志成,董冠良,林琛,司昌健,董洪達(dá),張賽鵬,陳捷元. 吉林電力. 2019(04)
[5]基于有限元分析的單相GIS母線電磁熱流耦合場仿真[J]. 陳世萍,叢浩熹. 信息通信. 2019(07)
[6]特高壓1100 kV GIS盆式絕緣子中心導(dǎo)體與絕緣盆體之間界面應(yīng)力形成和作用過程討論[J]. 王闖,賈靜,趙朗,卜越,賈嶸,彭宗仁. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[7]GIS溫度場分布特性及影響因素的有限元仿真研究[J]. 馬波,吳旭濤,李秀廣,倪輝,孫善源,龐培川,李軍浩. 絕緣材料. 2019(03)
[8]基于特高頻時(shí)頻分析的GIS盆式絕緣子缺陷分析[J]. 廖新征,王紅梅,丁登偉,周電波,張旭波,何宇峰. 高壓電器. 2019(01)
[9]高壓交流盆式絕緣子電熱場模擬與絕緣事故分析[J]. 張施令,張絲鈺,王浩然,彭宗仁. 高電壓技術(shù). 2018(11)
[10]GIS整間隔溫升仿真及典型通流結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 郭煜敬,張博,王之軍,姚永其. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
碩士論文
[1]盆式絕緣子表面絕緣特性的影響因素研究[D]. 郭偉林.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[2]計(jì)及溫度的GIS盆式絕緣子氣隙缺陷特性的研究[D]. 李意.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[3]GIS安全技術(shù)的研究[D]. 宋國海.浙江大學(xué) 2011
[4]GIS設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用研究[D]. 陳飛.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3393565
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
1 200 A負(fù)荷電流下盆式絕緣子沿徑向溫度分布
圖6 1 200 A負(fù)荷電流下盆式絕緣子沿徑向溫度分布3種負(fù)荷電流下的溫度曲線均在中間段出現(xiàn)一小段凹陷,這是由于盆式絕緣子上該位置處存在一圈凸起的棱,從而影響其在紅外圖像上反映出的溫度。
依據(jù)1 200 A負(fù)荷電流下的盆式絕緣子溫度分布數(shù)據(jù),對(duì)仿真模型中各部分熱源進(jìn)行了設(shè)置和調(diào)整,最終得到了與試驗(yàn)一致的仿真結(jié)果。多層模型的溫度場仿真結(jié)果見圖8。設(shè)置的通流導(dǎo)體等效熱源功率為1.5 W,SF6等效熱源由內(nèi)至外分別為4.2、4.5、6.8 W,外殼等效熱源為3 W。將仿真數(shù)據(jù)與1 200 A負(fù)荷電流下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,見圖9。仿真數(shù)據(jù)沿圖8中黑實(shí)線所示徑向讀取。該仿真結(jié)果除最高溫度與試驗(yàn)數(shù)據(jù)略有差別外,在溫度變化曲線上基本與試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致,這證實(shí)了多層建模方法的有效性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面異物對(duì)252kV氣體絕緣組合電器盆式絕緣子絕緣性能的影響[J]. 莊丞,曾建斌,袁傳鎮(zhèn). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(20)
[2]盆式絕緣子溫度場仿真分析[J]. 阮智瑋,闞超豪,王壘. 電氣工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]220 kV GIS故障原因分析與處理[J]. 毛金福. 電工技術(shù). 2019(17)
[4]500 kV GIS盆式絕緣子故障原因分析與處理[J]. 葛志成,董冠良,林琛,司昌健,董洪達(dá),張賽鵬,陳捷元. 吉林電力. 2019(04)
[5]基于有限元分析的單相GIS母線電磁熱流耦合場仿真[J]. 陳世萍,叢浩熹. 信息通信. 2019(07)
[6]特高壓1100 kV GIS盆式絕緣子中心導(dǎo)體與絕緣盆體之間界面應(yīng)力形成和作用過程討論[J]. 王闖,賈靜,趙朗,卜越,賈嶸,彭宗仁. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[7]GIS溫度場分布特性及影響因素的有限元仿真研究[J]. 馬波,吳旭濤,李秀廣,倪輝,孫善源,龐培川,李軍浩. 絕緣材料. 2019(03)
[8]基于特高頻時(shí)頻分析的GIS盆式絕緣子缺陷分析[J]. 廖新征,王紅梅,丁登偉,周電波,張旭波,何宇峰. 高壓電器. 2019(01)
[9]高壓交流盆式絕緣子電熱場模擬與絕緣事故分析[J]. 張施令,張絲鈺,王浩然,彭宗仁. 高電壓技術(shù). 2018(11)
[10]GIS整間隔溫升仿真及典型通流結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 郭煜敬,張博,王之軍,姚永其. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
碩士論文
[1]盆式絕緣子表面絕緣特性的影響因素研究[D]. 郭偉林.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[2]計(jì)及溫度的GIS盆式絕緣子氣隙缺陷特性的研究[D]. 李意.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[3]GIS安全技術(shù)的研究[D]. 宋國海.浙江大學(xué) 2011
[4]GIS設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用研究[D]. 陳飛.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3393565
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