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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著電氣設(shè)備容量的不斷增大,輸送電壓等級(jí)的不斷提高,對(duì)電氣設(shè)備的性能不斷提出更高的要求。隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,氣體絕緣封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)的使用量大量增加。為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)GIS在可靠性高、體積小、質(zhì)量輕及免維護(hù)等方面的要求,電氣設(shè)備的體積日趨小型化,結(jié)構(gòu)也越來(lái)越緊湊復(fù)雜,這也對(duì)其絕緣性能提出了更高的要求。
首先,利用有限元分析法,首先計(jì)算了110kV共箱型三工位開(kāi)關(guān)的電場(chǎng)分布,計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)對(duì)三工位開(kāi)關(guān)施加550kV工頻電
2、壓時(shí),最大電場(chǎng)強(qiáng)度出現(xiàn)在支撐絕緣子屏蔽環(huán)上,超過(guò)了許用場(chǎng)強(qiáng)22kV/mm。通過(guò)改變屏蔽環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法,完成了110kV三工位開(kāi)關(guān)的電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果表明,110kV共箱型三工位開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,電場(chǎng)分布更加均勻。在所充SF6氣體為0.35MPa的條件下通過(guò)1min工頻耐壓試驗(yàn)、雷電沖擊耐受試驗(yàn),完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)滿(mǎn)足了產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性,增強(qiáng)了絕緣結(jié)構(gòu)。
其次,為深入研究110kV共箱型三工位
3、開(kāi)關(guān)的損耗發(fā)熱問(wèn)題,利用有限元分析方法計(jì)算溫升分布,建立了110kV三工位開(kāi)關(guān)損耗發(fā)熱的三維電磁場(chǎng)-流場(chǎng)-溫度場(chǎng)的計(jì)算模型。分析了開(kāi)關(guān)內(nèi)部SF6氣體對(duì)流散熱系數(shù)在不同氣壓下的變化情況,綜合三工位開(kāi)關(guān)載流導(dǎo)體和殼體上的渦流損耗和電阻損耗,得到了溫度分布規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:三工位開(kāi)關(guān)水平放置時(shí),開(kāi)關(guān)內(nèi)部三相載流導(dǎo)體和殼體的溫升呈現(xiàn)頂部溫度較高而底部溫度較低的情況,溫度分布呈S型分布。在有限元分析計(jì)算中得到三工位開(kāi)關(guān)的三維等溫分布圖,其小型化
4、、低氣壓設(shè)計(jì)具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值。
再次,本文通過(guò)對(duì)三工位開(kāi)關(guān)進(jìn)行仿真計(jì)算和溫升試驗(yàn),對(duì)比結(jié)果表明在有限元軟件中計(jì)算三工位開(kāi)關(guān)溫度分布和試驗(yàn)溫度分布大體趨勢(shì)相同。同時(shí)將最優(yōu)化算法與有限元方法相結(jié)合,利用多組仿真計(jì)算結(jié)果求解最優(yōu)參數(shù)下的溫度分布,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。將優(yōu)化后的參數(shù)重新建立模型計(jì)算溫度分布,得到的結(jié)果誤差在可接受范圍之內(nèi),優(yōu)化設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的運(yùn)行要求。
最后,研究了110kV共箱型三工位開(kāi)
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