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期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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頻率對(duì)GIS穩(wěn)態(tài)溫升特性影響的仿真研究

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頻率對(duì)GIS穩(wěn)態(tài)溫升特性影響的仿真研究

張濤
(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司，山東 濰坊 261000)
 
    摘 要：研究不同頻率對(duì)氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 (GIS) 穩(wěn)態(tài)溫升特性的影響，對(duì)提高 60 Hz 條件下 GIS 的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。建立了 GIS 電-磁-熱多物理場(chǎng)耦合仿真模型，并考慮了接觸電阻和相間渦流效應(yīng)的影響，仿真計(jì)算了 50 Hz 和 60 Hz 下的生熱功率、溫度等分布，探究了不同頻率對(duì) 110 kV 三相共箱式 GIS 溫升特性的影響。仿真結(jié)果表明，60 Hz 下 GIS 的能量損耗比 50 Hz 下 GIS 的能量損耗增加了 4.62% ；GIS 在 60 Hz 條件下溫升相對(duì)于 50 Hz 有所升高，增幅在 3K 以內(nèi)；相對(duì)而言，頻率對(duì)三工位開(kāi)關(guān)溫升的影響比對(duì)斷路器更為明顯。
    關(guān)鍵詞： 穩(wěn)態(tài)溫升；氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS) ；頻率；多物理場(chǎng)耦合
    中圖分類號(hào)：TM595     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-3175(2022)08-0036-05
 
Simulation Research on the Influence of the Frequency on
Characteristics of the Stable Temperature Rise of GIS
 
ZHANG Tao
（Weifang Power Supply Company, State Grid Shandong Electric Power Company, Weifang 261000, China）
 
    Abstract: It is vital to study the influence of different frequencies on the characteristics of the stable temperature rise of gas-insulated switchgear (GIS). The result could help improve the steady operation of GIS at 60 Hz.This paper constructed an electromagnetic heating coupling of the multi-physics simulation model, considered the contact resistance and the interphase eddying effect, calculated the distribution of heating power and the temperature at 50 Hz and 60 Hz, and explored the influences of different frequencies on the temperature rise characteristics of 110 kV three-phase common tank of GIS.The simulation results showed that the energy loss of GIS at 60 Hz increased by 4.62%. After comparison, the temperature rise of GIS at 60 Hz increased more than 50 Hz, and the amplification was under 3 K. Compared to the circuit-breaker, the influence of frequency on the temperature rise of the three-position switchgear is distinct.
    Key words: stable temperature rise; gas-insulated switchgear (GIS); frequency; coupling of the multi-physics
 
參考文獻(xiàn)
[1] 張星宇，張小明，左秀江，等.500 kV 氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備盆式絕緣子放電故障原因分析[J].電氣技術(shù)，2021，22(8) ：48-54.
[2] 朱佩龍，歐張力，林復(fù)明. 大電流氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的三工位隔離開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)[J] . 高壓電器，2020，56(12) ：297-301.
[3] 關(guān)振，張野.126 kV 氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的簡(jiǎn)介[J]. 科學(xué)中國(guó)人，2014(4X)：5.
[4] 李玉杰，李洪濤，宋思齊，等. 基于紅外的 GIS 內(nèi)部導(dǎo)體溫度檢測(cè)技術(shù)研究[J] . 電力工程技術(shù)，2019，38(2)：142-146.
[5] 王磊，陳潔，萬(wàn)磊，等. 特高壓 GIS 變電站 VFTO 仿真計(jì)算研究[J]. 電力建設(shè)，2014，35(9)：1-6.
[6] 曹葉飛，朱曉東，譚燕. 大電流中壓交流氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J] . 高壓電器，2018，54(1)：200-206.
[7] 張猛， 穆雙錄， 南振樂(lè). 關(guān)于 50 Hz 與 60 Hz 高壓氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備互用的探討[J] . 高壓電器，2012，48(9)：92-98.
[8] GENTSCH D, GOETTLICH S, WEMBER M, et al.Interruption performance at frequency 50 or 60 Hz for generator breaker equipped with vacuum interrupters[C]//2014 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum(ISDEIV)，2014.
[9] 戴偉偉，高凱，馬利，等. 基于多物理場(chǎng)耦合的 GIS 溫升異常狀態(tài)評(píng)估研究[J] . 機(jī)電工程，2018，35(6)：623-626.
[10] 周甜，李自品，沈泉宇，等. GIS 隔離開(kāi)關(guān)觸頭溫升多場(chǎng)耦合數(shù)值計(jì)算與分析[J] . 中國(guó)電力，2018，51(2)：13-20.
[11] ZHOU Li, LU Tiecheng, ZHANG Bo.The Method for Measuring the Loop Resistance and the Temperature Rise Calculation of GIS Conductor Pole[J].Journal of Power & Energy Engineering，2015，3(4) ：306-312.
[12] LI Hongtao, SHU Naiqiu, WU Xiaowen, et al.Scale Modeling on the Overheat Failure of Bus Contacts in Gas-Insulated Switchgears[J].IEEE Transactions on Magnetics，2014，50(2) ：305-308.
[13] 榮命哲. 電接觸理論[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[14] 汪倩，屈建宇，吳剛，等. 配電開(kāi)關(guān)柜溫升特性的多物理場(chǎng)仿真和實(shí)驗(yàn)[J] . 高電壓技術(shù)，2016，42(6)：1775-1780.
[15] 耿榮林. 電力變壓器漏磁場(chǎng)及箱體渦流損耗的有限元分析[D]. 沈陽(yáng)：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2008.
[16] 楊世銘，陶文銓. 傳熱學(xué)[M] .4 版. 北京：高等教育出版社，2006.