三相共箱式气体绝缘母线热计算方法分析

三相共箱式气体绝缘母线的热计算及散热性能研究对于其可靠性设计及在线监测具有重要意义。根据流体力学理论,采用流体多组分有限元法对三相共箱式气体绝缘母线进行热计算,利用映射网格划分实现电磁场、温度场和流体场的间隔耦合,综合考虑了母线外壳内外气体的流动和温度变化特性。采用流体单组分有限元法、流体多组分有限元法、传热学解析公式法三种方法进行计算,并对比分析了计算结果与试验结果的精度。结果表明,多组分有限元法与试验结果最为接近,为气体绝缘母线的设计及在线监测提供了理论基础。     

三相GIS母线参数有限元计算方法研究

摘要： GIS母线的电阻、电感、电容是GIS设计及电力系统分析中必不可少的参数,由于集肤效应和临近效应的存在,给三相GIS母线参数的计算带来了很大的困难。在综合考虑集肤效应和临近效应等因素影响的基础上,建立了基于能量角度计算三相GIS母线参数的电磁场有限元模型,计算了不同对称性条件、不同频率下的三相GIS母线参数。结果表明：三相GIS母线参数有限元计算方法精度高;该计算方法不受GIS结构的影响,具有很好的灵活性。     

考虑日气温变化的气体绝缘母线应力与位移数值计算与分析

为分析室外安装的气体绝缘母线(GIB)在日气温循环变化作用下由于外界环境的循环变化对外壳和导体机械特性的影响,采用顺序耦合有限元方法建立了包含梅花接头的离相气体绝缘母线热-结构耦合场计算模型,该模型基于正弦温度预测理论模拟气温时变特性并采用罚刚度接触算法模拟接头的热-结构接触行为;再基于该模型分析了不同气象温差下气体绝缘母线的外壳和导体应力和位移暂态特性。计算结果表明,接头触点由于接触压力和应力的集中而产生塑性形变,日气温变化会引起母线接头与导体对接深度的变化,从而有可能使部分接头因导体对接深度不足而失效。     

非晶合金屏蔽层固体绝缘发电机封闭母线热场分析

对于大电流的传输电设备而言,发电机出口母线的发热、温升和散热问题是影响发电机工作稳定性的一个非常重要的因素之一。针对一种采用固体绝缘结构的发电机管型封闭母线,研究其在不同工作条件下的温升和散热特性。文中采用ANSYS软件建立封闭母线的温度场分析二维模型,并结合传导、对流及辐射等热传递模式,进行温度场仿真。在此基础上分析环境温度、气体压强以及不同负荷电流下的母线发热现象,分析出具有良好温升特性的发电机固体绝缘母线绝缘结构参数和运行条件。     

基于有限元分析的GIS断路器温度场仿真研究

气体绝缘开关设备的工作可靠性对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。由于触头接触不良导致局部过热是引发 GIS 故障的主要因素之一。采用ANSYS Workbench软件,综合考虑集肤效应、涡流效应、重力作用、气体对流、辐射散热等因素,建立220 kV GIS断路器多物理场耦合模型,并研究负荷电流、环境温度、接触电阻对温度场的影响。结果表明：水平放置的断路器触头处温度最高,整体呈现上高下低,左右基本对称的温度分布规律;环境温度仅影响设备温度的绝对值,而负荷电流和接触电阻的增大直接影响欧姆损耗使温度升高;动静触头同轴度偏移引起接触电阻不均匀变化,有可能导致触头温升异常引发过热性故障。研究结果可为GIS设备温度监测及故障诊断提供参考。     

分箱式GIL中通流导体的设计计算

近些年来,气体绝缘刚性输电线路(英文缩写为GIL,以下简称GIL)得到了广泛的应用,其结构类似于气体绝缘金属封闭开关设备(英文缩写为GIS)的封闭母线,分箱式GIL多为同轴圆柱电极机构,该类结构的通流导体多为管型导体,且与接地圆筒外壳同轴布置,内、外电极间充有绝缘气体.     

220kV SF_6气体绝缘GIS真型试验平台设计与研制

为在试验室环境下模拟SF_6气体绝缘交流GIS装备在正常、故障运行条件下的各项性能参数,并能定时、定量跟踪监测局部放电量、SF_6气体分解物等特征参量的发展趋势,设计并研制了220kV SF_6气体绝缘GIS真型试验平台,即从GIS中心母线、固体绝缘件结构设计出发,仿真分析了固体绝缘件三维电场分布特性,并对220kV GIS真型试验平台进行了调试,验证了GIS中心母线、固体绝缘件结构设计的可行性,为现场用在役SF_6气体绝缘GIS装备运维检修提供一定理论和实践依据。     

基于三相GIS电场分布的模型简化研究

高压电场计算采用有限元法,针对有限元仿真精度与效率的矛盾,提出一种适用于电场有限元分析的模型简化原则。基于Infolytica软件建立145k V GIS三相母线模型,并分别以三相分支母线与盆式绝缘子为仿真目标,分析雷电冲击电压下模型的电场强度分布情况。以三相分支母线为仿真目标,三相分支母线位于简化模型的中心位置,简化模型与原模型的电场强度分布情况一致。以盆式绝缘子为仿真目标,盆式绝缘子位于简化模型的边缘位置,简化模型与原模型的电场强度分布差异较大。两种仿真结果对比表明,在有限元电场模型简化过程中,应把要分析的区域基本上处于中心位置,避免两边电场突变影响仿真精度。     

某汽油机电子水泵的散热分析与研究

采用ANSYS Icepak对某汽油机电子水泵散热性能进行研究,主要分析了水泵控制器中主要发热器件的发热机理并通过公式推导计算其损耗值.在理论计算的基础上对其散热性能进行有限元仿真.通过仿真验证内部冷却流道散热设计在电子水泵中的可行性,仿真结果显示基于内部冷却液流道散热设计的电子水泵可满足其对散热性能的要求.     

低压聚乙烯电缆紫外交联热流场研究

紫外光交联辐照箱中,高压紫外汞灯作为辐射源,产生的辐射能使反射罩、灯管及聚乙烯电缆表面的温度升高,若温度过高会使电缆绝缘层表面发生热氧化,甚至导致表面焦糊,严重使反射罩等受热部件产生热变形.为了改善汞灯与电缆表面的过热问题,本文基于计算传热学和计算流体动力学（CFD）原理,首先对低压电缆紫外交联箱内部进行三维湍流流场建模,研究交联过程中电缆表面速度场,然后以电缆二维截面为研究对象,对电缆截面温度场进行数值模拟.结果表明,在低压电缆内,绝缘与导体之间的热传导对绝缘层内的温度分布起了主要作用,装置内绝缘层表面的对流换热直接影响电缆温度.