550kV气体绝缘母线大电流工况下温升特性分析

作     者：侯世英 罗澳 杨帆 王鹏博 权帅峰 孙帅 HOU Shiying;LUO Ao;YANG Fan;WANG Pengbo;QUAN Shuaifeng;SUN Shuai

作者机构：重庆大学电气工程学院重庆400044 西安西电开关电气有限公司陕西西安710077 广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院)广东广州510080 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2401700) 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2024年第56卷第5期

页      码：76-85页

摘      要：探究气体绝缘母线在超高压大电流工况下的温升特性对设备的正常运行以及监测维护意义重大。然而,在长期大电流负荷运行下,因接触异常等原因导致母线在较小封闭空间内产生大量热量,极易造成局部过热严重威胁设备安全运行。针对这一问题,本文以550kV气体绝缘母线为研究对象,构建了考虑接触电阻的3维电磁-温度-流体多场耦合模型,计算其在1.1倍额定电流(8800A)、气压0.3MPa条件下的母线温度分布,并搭建了大电流温升试验平台进行验证,试验测量结果与仿真结果吻合度高。基于验证后的可靠模型,进一步探究了通流水平、SF_(6)气压及接触状态对母线温度分布的影响规律。结果表明:母线最高温度位于盆子凹面处电接触部位顶部(约为54℃),该端触头上方SF_(6)温度比导杆上方高近15℃,凹面处触头径向温度梯度明显低于凸面处触头径向温度梯度;在非等温自然对流的情况下,母线温度整体呈径向上高下低、轴向端部高中间低的规律分布;母线温度随通流水平提高呈非线性上升、随SF_(6)气压增大呈近似线性下降,可在一定范围内提高设备绝缘气体压强以降低设备运行温度;异常电接触处温度随阻值增大近似线性增加,而电接触异常往往是母线过热的主要风险点。研究结果可为超高压大电流气体绝缘设备产品设计及状态监测提供参考。

主 题 词：气体绝缘母线 多物理场耦合 温升特性 接触电阻 影响因素 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12454/j.jsuese.202300927

馆 藏 号：203128405...