文章目录

1 GIS断路器多物理场耦合分析理论

1.1 电磁场数学模型

1.2 流场-温度场数学模型

2 模型建立

2.1 断路器几何建模

2.2 接触电阻建模

2.3 多物理耦合场迭代仿真流程

3 GIS断路器涡流场与温度场仿真结果分析

3.1 涡流场仿真结果分析

3.2 温度场仿真结果分析

    3.2.1 断路器整体温度分布

    3.2.2 断路器截面温度分布

    3.2.3 SF6气体温度分布

4 断路器温度场影响因素探究

4.1 负荷电流

4.2 环境温度

4.3 接触电阻

5 结论

文章摘要:气体绝缘开关设备的工作可靠性对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。由于触头接触不良导致局部过热是引发GIS故障的主要因素之一。采用ANSYS Workbench软件,综合考虑集肤效应、涡流效应、重力作用、气体对流、辐射散热等因素,建立220 kV GIS断路器多物理场耦合模型,并研究负荷电流、环境温度、接触电阻对温度场的影响。结果表明:水平放置的断路器触头处温度最高,整体呈现上高下低,左右基本对称的温度分布规律;环境温度仅影响设备温度的绝对值,而负荷电流和接触电阻的增大直接影响欧姆损耗使温度升高;动静触头同轴度偏移引起接触电阻不均匀变化,有可能导致触头温升异常引发过热性故障。研究结果可为GIS设备温度监测及故障诊断提供参考。

文章关键词:气体绝缘开关设备,温度场分布,多物理场耦合,故障监测,

项目基金:国家自然科学基金（51977170）~~,

论文作者:张婧俣¹ 张军强² 李楠³ 贺博³ 

作者单位:1. 国网西安供电公司 2. 国网陕西省电力公司经济技术研究院 

论文分类号: TM595;TM561

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