高壓SF6斷路器開斷電弧動態(tài)演變的數(shù)值模擬.pdf

1、近些年來我國電力系統(tǒng)行業(yè)迅速發(fā)展，為了適應市場的需要，高壓電器行業(yè)也迅猛發(fā)展。而高壓SF6斷路器在電力系統(tǒng)中占有重要地位，尤其在最近發(fā)展的超高壓與特高壓領域更顯得重要。這就對高壓SF6斷路器提出了更高的要求，使其向更高電壓等級、大容量方向發(fā)展。對高壓SF6斷路器開斷過程進行研究，了解開斷過程中電弧的演變過程，知道影響電弧變化的因素，在實際設計中對各影響因素進行優(yōu)化，就可以改善高壓SF6斷路器的性能。而隨著計算機技術和計算流體力學理論的大

2、力發(fā)展，新興的數(shù)值模擬的方法被應用到高壓SF6斷路器的研究上。數(shù)值模擬的研究方法與傳統(tǒng)的方法相比，前者具有更多的優(yōu)點:耗時短、花費少、更方便靈活;能更加直觀的觀測到研究現(xiàn)象;可以改變參數(shù)使斷路器運行達到最佳狀態(tài)，從而指導生產應用。因此數(shù)值模擬的方法也被應用到高壓SF6斷路器的研究中。
　　本文主要研究影響高壓SF6斷路器穩(wěn)定性的關鍵技術問題，即斷路器開斷電路時滅弧室內電弧的發(fā)展狀況。首先根據(jù)高壓SF6斷路器產品的實際結構，在COM

3、SOL軟件中高壓SF6斷路器的滅弧室的仿真進行前處理，包括幾何建模、網(wǎng)格剖分、材料定義、物理場選擇建模，之后可以得到高壓SF6斷路器滅弧室的數(shù)學建模。采用有限元的方法對仿真模型進行求解，然后利用COMSOL后處理模塊的對仿真結果進行可視化后處理，使仿真數(shù)值數(shù)據(jù)更加直觀。論文通過對高壓SF6斷路器滅弧室內電弧的動態(tài)演變過程的仿真，得到了動、靜觸頭在不同行程時，滅弧室內電弧的電場、離子濃度等的分布圖，對結果進行分析，會對高壓SF6斷路器開斷