摘要：寻找1种可杜绝或减少SF6气体使用的环保型气体绝缘开关设备(GIS)成为国内外同行关注的热点。为此,理论分析了几种SF6替代气体作为气体绝缘开关柜(C-GIS)绝缘介质的可行性,基于仿真软件进行了40.5 k V C-GIS气室3维建模和电场仿真,针对仿真结果中电场强度较为集中的部位进行了结构优化。利用COMSOL计算了额定工作条件下气室内的导体温升情况,对比了充入替代混合气体时与纯SF6气体时气室的气流场与温度场分布,验证了开关柜气室散热效果。仿真结果表明,优化后气室内最大电场强度由8.24 MV/m降至5.00 MV/m以下,充入气压为0.15 MPa的SF6(体积分数为30%)和N2(体积分数为70%)混合气体的气室内部最高温度为67℃,略高于充入纯SF6气体的气室。基于仿真结果搭建了简易气室工装并对它进行了耐压和温升测试,气室施加215/185 k V雷电冲击电压时无闪络击穿,1.1倍额定电流下气室温升符合国家标准规定,证明上述混合气体作为开关柜绝缘介质可满足电场强度和散热特性的要求。

摘要：利用真空间隙串联CO_2气体间隙组成混合断路器可补偿CO_2气体灭弧能力较差的缺点,使CO_2气体间隙获得接近SF6气体间隙的开断能力。为分析混合断路器各间隙的电位分布,搭建了5种不同布置方式的混合断路器模型,并利用ANSYS Workbench计算不同布置方式下混合断路器各间隙的电场分布。同时利用子模布型技术解决了模型计算量过大的问题,得到了不同布置方式下真空间隙与CO_2气体间隙的分压情况。分析仿真结果并综合考虑各因素,气体间隙在上且与真空间隙呈45°角的布置方式最为符合混合断路器的要求。最后,进行等效电容计算并分析了并联电容对各间隙分压的影响。仿真和计算结果可为混合断路器的结构设计提供参考与依据。

摘要：SF6气体是6种温室效应气体之一,气体绝缘金属封闭式开关设备(C-GIS)目前基本采用SF6气体作为绝缘介质,研制一种减少或杜绝SF6气体使用的低SF6含量气体绝缘开关设备成为当下开关领域亟待解决的问题.基于现有40.5kV SF6气体绝缘开关柜气室建立三维模型,计算其电场分布、载流温升、场强等特性并对存在问题进行仿真优化;确定SF6体积分数为30%、充气压力为0.15MPa的SF6-N2混合气体为开关柜气室绝缘介质;优化设计后气室内电场强度最大值明显降低,隔离断口、接地断口、真空灭弧室绝缘拉杆的电场强度最大值分别由7.28、7.81、8.24kV/mm降至5.05、5.03、4.21kV/mm,1.1倍额定电流时气室内温度最高值为67℃.基于上述结论研制一种40.5kV低SF6含量C-GIS样机,对样机进行工频耐压试验、雷电冲击耐压试验和温升试验,样机无闪络现象发生,温升符合国家标准要求,顺利通过型式试验测试.

摘要：气体绝缘金属封闭开关柜气室的电场分布是其结构设计时需考虑的关键问题,应尽可能使气室内电场分布均匀,避免场强集中处发生闪络和放电现象.直接使用SF_6/N_2混合气体替代纯SF_6气体作为35kV电压等级GIS气室绝缘介质无法满足其绝缘要求.笔者针对此问题对GIS气室进行电场分析和结构优化研究.运用Solidworks软件建立GIS气室结构三维模型并进行有限元分析;基于静电场理论对气室模型进行电场数值计算,计算结果表明气室中隔离断口、接地断口、绝缘拉杆等处的电场强度过高,针对这些部位进行结构优化,并对优化后的气室模型进行校验计算.计算结果证明,优化后GIS气室内电场强度较之前显著降低,电场强度最大值低于替代气体绝缘强度,替代气体可满足优化后气室的绝缘要求.

摘要：为提升采用CO2气体作为灭弧介质的高压断路器大电流开断能力,对真空间隙与CO2气体间隙串联开断过程进行研究。通过建立12 k V真空间隙与72.5 k V CO2气体间隙组成的串联间隙电弧黑盒模型,分析两间隙承担暂态恢复电压起始时刻不同时两间隙协同作用关系;研究两间隙并联分压电容对间隙间电压分布特性的影响;对比串联间隙与单一气体间隙开断性能的差异。仿真结果表明：真空间隙先承担恢复电压有利于CO2气体间隙介质强度快速恢复,真空间隙提前15～30μs承担恢复电压时串联间隙表现出较好的协同开断效果;两间隙在不同时刻承担恢复电压时设置合适的分压电容可优化间隙间的恢复电压分布特性。CO2气体间隙串联真空间隙后可提升其大电流开断能力,为环保型高压断路器设计提供可借鉴方法。

摘要：电力系统配电线路作为电能传输环节中的关键部件,与老百姓日常生活联系十分紧密,近年来,随着城市的发展,用电负荷攀升,城区电力系统配电线路三线私拉搭挂、广告牌遮挡等问题突出,让电力设备存在较大安全隐患。基于此,文章简要分析了电力系统配电线路的基础内容,以及影响电力系统配电线路安全运行的问题,并据此提出了具体的解决措施。