直流隔离开关接触系统热稳定性仿真分析

以ZGW5-150型直流隔离开关接触系统为研究对象,运用SolidWorks软件建立触头与触指的三维简化模型,且通过理论计算其接触系统产生的焦耳热,利用ANSYS Workbench软件进行接触系统温升仿真,通过分析直流隔离开关触头与触指在稳态条件下的温升情况可知,直流隔离开关在7 500 A下可以正常工作,其接触系统最高温度为55.297℃,将仿真结果与试验数据对比,结果基本一致,误差满足精度要求。     

GW6B-252型隔离开关触头温升与接触状态关系研究

高压隔离开关异常发热是电力系统中长期存在的安全隐患。温升是评估隔离开关运行状态的一个重要指标,接触电阻值是表征导电回路联接是否良好的关键参数。隔离开关设备的温升主要受接触电阻控制,接触电阻值变化时,将引起隔离开关整体温度分布改变。文中针对隔离开关不同缺陷对隔离开关触头接触电阻和触头最大温升的影响进行相关试验,最终得到GW6B-252型隔离开关触头压力应该在400 N以上,且触头污秽对隔离开关温升影响最大的结论。     

高低温条件下GW16型隔离开关机械特性研究

以GW16型隔离开关为研究对象,搭建高低温试验平台,研究环境温度变化对GW16型隔离开关机械特性的影响程度,通过对动静触头相对位置、动静触头接触压力、回路电阻、平衡弹簧力值、操作机构扭矩和操作机构输出角度的试验研究,掌握了环境温度对GW16型隔离开关机械特性的影响规律,并根据GW16型隔离开关结构特点,提出了高低温条件下的隔离开关稳定性提升方法,为进一步优化和提高GW16型隔离开关的性能提供技术支持。     

电网中高压隔离开关触头接触温升实验测试分析

探讨了GW16-220隔离开关在不同的触头接触状态下产生的最大温升,同时分析了触头温升和隔离开关参数之间的关系。研究结果表明,在450～600 N的夹紧力范围内,GW16-220隔离开关处于一个状态良好的夹紧力区间中,在这一区间中接触电阻与温升都没有发生显著的改变。当负载电流升高后,触头温度升高。触头表面的污秽程度对于隔离开关的稳态温升具有明显影响,触头温升受到接触压力的影响程度将会不断增加。随热点温度的升高,得到的最高温度和最低温度差值也会增加。静触头上下两侧具有相近的温升规律,并且下方略微低于上方温升。     

基于ANSYS Workbench的110kV隔离开关性能优化研究

为了优化高压隔离开关导电回路温升与电磁场,本文利用Solidworks建立三维模型与ANSYS workbench进行仿真分析,以GW5隔离开关的导电回路为对象进行电磁场与温度场仿真分析与性能优化。首先通过仿真计算得到最大电磁场强度与最大温升出现在触指结构上。其次,通过改变触指的材料以及结构,不断地将结果进行对比和分析,得到了钨铜可以降低触指的温升程度到23.032℃,触指的全倒圆角可以降低触指结构的最大电磁场强度。本文提出的性能优化方案以及计算结果,可以为今后的高压隔离开关设计方案提供理论依据。     

550kV高压隔离开关热稳定性分析

550 kV高压隔离开关在实际运行中由于电阻损耗发热而温度升高,甚至会超过允许温升,而影响其工作性能。尤其是隔离开关的接触电阻,直接影响其热稳定性,严重时可能引起烧瓷粘连事故。为了保证高压隔离开关工作的安全性和稳定性,建立了三维有限元分析模型,计算了550 kV高压隔离开关的损耗,得到了电流分配情况。通过瞬态热分析,讨论了隔离开关在65 kA/3 s下的热稳定性,并且研究了接触电阻、接触面积及电流对动静触头接触点温升的影响。计算结果为产品试验提供了参考,分析方法为产品设计提供理论指导。     

高压隔离开关电磁场与温度场仿真分析

利用ANSYS软件对GW5型高压隔离开关进行模拟仿真分析,针对高压隔离开关电磁场、温度场的特性进行研究,仿真分析结果对当前高压隔离开关的制造工艺、选材质量及结构设计具有一定参考。     

基于直流隔离开关动端系统风载荷仿真分析

以ZGW6-408型高压直流隔离开关动端结构系统为研究对象,基于理论公式计算出主导电装配的变形,利用ANSYS仿真风载荷的作用过程,分析ZGW6-408型高压直流隔离开关动端结构系统的最大变形,将理论计算值与仿真分析的结果对比,误差小于10%。分析表明:利用ANSYS对ZGW6-408型高压直流隔离开关动端结构系统进行风载荷作用下的仿真分析,可以直观地确定动端变形的分布状况,避免传统理论计算的繁琐性,为ZGW6-408型高压直流隔离开关动端结构系统结构强度的分析评价提供参考。     

GW6B-252型隔离开关异常发热数值仿真与实验对比分析

高压隔离开关异常发热一直是电力系统当中长期存在的安全隐患,系统研究其异常发热现象并采取一定的技术手段对其进行实时监测具有重要意义。文中以GW6B-252型高压隔离开关为例,通过有限元数值仿真模拟探究了不同接触电阻、不同负载电流及不同镀层材料等3种因素对隔离开关异常发热的影响,在此基础上,通过实验获取了不同接触压力、污秽程度、蚀点程度、镀层材料、负载电流作用下隔离开关稳态热点温升的分布特性。对比分析仿真与实验结果,提出了不同影响因素对隔离开关热点温升的影响程度或表现形式不同的结论,对隔离开关维护检修工作具有一定的指导意义。     

高压隔离开关自力型触指/虫头结构仿真分析与优化设计

根据高压隔离开关自力型触指/触头机构服役工况,利用Solidworks软件建立自力型触指/触头有限元分析模型,在ANSYS Workbench集成开发环境(AWE)下对自力型触指/触头结构参数进行了优化设计,并分析了设计参数对自力型触指所受最大等效应力、剪切应力和变形的影响.结果显示:触头直径和触头摩擦行程与各响应变量...     

GIS隔离开关不同接触状态下的温升特性研究

GIS因具有通流能力强、输送容量大、结构紧凑和使用寿命长等优点被广泛地应用于高压输电领域,而GIS隔离开关由于其封闭性和结构的紧凑性导致内部热故障不易被发现。因此,文中利用有限元多物理场分析方法建立仿真模型,分析了GIS隔离开关导体和外壳在同一负荷电流、不同接触状态下以及同一接触状态、不同负荷电流下的温升,得到GIS内部的温度场及流场分布情况,并搭建了GIS隔离开关温升实验平台进行实验验证。结果表明:通过对比多物理场耦合计算结果与实验结果证明了该模型的正确性以及有效性;触指是温升最高的地方,触头上方的位置为外壳上的最佳温度监测点;触头接触不良时的温升值和温升速率明显增大。文中的研究可以为GIS隔离开关的状态监测提供参考。     

高压开关柜接触发热温度场数值计算

开关柜内接触发热是造成柜内导体过热及绝缘损坏的主要原因。以典型箱式固定式开关柜XGN2-12/3150为研究对象,利用三维建模软件Solidworks及有限元分析软件ANSYS中进行开关柜接触发热温度场数值仿真。对额定电流运行时不同接触电阻造成局部过热状态下的高压开关柜温度场分布进行了数值计算和比较,计算分析认为隔离开关旋转触头、断路器触头、母排压接接头处的局部发热最高温度随接触电阻的增加呈线性增大趋势。在接头附近设置的温度监控点的温度与实际最高温度间的温差随接触电阻的增大而增大。接头附近设置的温度监控点可以用于判断接触发热程度,计算结果可以为温度校正及局部温升的监测提供依据。     

高压隔离开关多体动力学仿真及力矩特性研究

对高压隔离开关进行准确的动力学仿真是其性能优化、强度校核、故障诊断以及检修维护的基础。借助ADAMS进行高压隔离开关多体动力学仿真及力矩特性研究,建立参数化连杆机构以及触头触指模型;根据理论计算和ANSYS Workbench模态分析结果设置模型的相关动力学参数;仿真获取合闸过程触指形变和操作力矩等动力学特性,并将仿真结果与理论分析、实测波形进行对比,验证模型的准确性;最后分析不同参数下的隔离开关合闸力矩的变化情况。所提出的多体动力学仿真方法及分析结果可为隔离开关在设计阶段实现优化设计、降低成本,在工程应用阶段为工程分析、运维指导提供理论基础与数据支撑。     

基于Ansys的柱上开关温度场仿真分析北大核心CSCD

文中采用三维建模软件Solidworks及有限元软件Ansys对充入干燥空气的柱上开关进行了温度场仿真分析,研究不同接触电阻条件下柱上开关内温度分布规律。仿真结果表明,柱上开关接触点在正常接触电阻条件下温升均符合标准要求;真空灭弧室静触头与动触头接触点接触电阻增大1.56倍,隔离开关动触头与隔离开关静触头接触点接触电阻增大1.80倍,温升达到标准规定的限值。最后,进行了相应的温升试验,温度的仿真结果与试验结果相吻合。     

GW4型隔离开关分合闸操作力矩的分析与计算

隔离开关操作力矩的分析与计算对产品零部件的结构强度设计以及操作机构的匹配有很大的关系。笔者通过对GW4型隔离开关产品的传动模型进行简化和等效力矩计算,得到了影响GW4型隔离开关操作力矩的关键因素,即与触头触指的接触压力、接触轮廓和传动连杆的位置有关,分析和计算的结果对于降低GW4型隔离开关产品的操作力矩具有重要的启示意义。     

单相隔离开关损耗发热的电磁场与流场耦合计算

针对某型号的单相隔离开关损耗发热进行计算,基于Workbench平台的磁场流场耦合仿真保证了数据传递的有效性。在进行温升仿真计算时,借助电磁场仿真软件Maxwell考虑实际工况计算热源,将计算热源作为流场仿真软件Fluent的源项输入,计算出隔离开关温度场。结果表明:在环境温度25℃下,温度最高部分主要集中在导电杆处,最高可达63℃。通过对比,仿真计算的结果与实验结果接近,此仿真计算能很好地指导隔离开关的温升性能设计。     

户外高压隔离开关触头发热机理分析及预防过热故障措施探讨

户外高压隔离开关触头接触不良发热,会导致过热,甚至会发展成为电网事故。从高压隔离开关触头接触电阻影响温升的原因和过热对触头寿命损伤的原理进行分析,探讨了触头发热机理。通过触头温升试验,验证触头发热因素的复杂性和不确定性。从管理措施和技术措施两方面提出预防过热故障的方法,提高户外高压隔离开关的运行可靠性,从而确保电网的安全稳定运行。     

特高压直流隔离开关载流技术研究北大核心CSCD

1 120 kV特高压直流隔离开关的核心问题在于其通流能力,而载流系统的接触部位温升大小决定了隔离开关的通流水平。文中从接触电阻理论出发,研究了接触压力与接触点数对接触电阻的影响规律,设计了一种双层环形触指/触头载流结构,开发了环形触指的制造加工工装及加工工艺流程,并在环形触指/触头的基础上设计出了高载流技术的新型1 120 kV特高压直流隔离开关。为进一步研究隔离开关载流性能,文中对触指/触头接触部位进行了独立的电—热耦合分析,结果显示载流系统最大温升61.56 K,满足国标规定的温升值65 K。最后,通过隔离开关载流系统温升试验、动热稳定试验以及直流隔离开关整机的绝缘试验,进一步验证了设计的载流系统的可靠使用性能。     

基于ANSYS Workbench的高压开关断路器传动机构强度仿真计算

为了保证高压断路器传动机构在运动过程中机械强度的可靠性,可应用CAE仿真技术,在设计初期对高压断路器传动机构进行建模和仿真计算,然后根据各部件的计算结果,对强度薄弱部件的结构进行优化,进而提高传动机构的可靠性。以某高压开关断路器传动机构为研究对象,首先利用三维软件进行设计建模,然后根据传动机构动触头行程与拐臂转角之间的一一对应关系,应用CAE仿真软件ANSYS Workbench软件中的刚体动力学与瞬态动力学仿真模块,求解传动机构在运动过程中,各部件的最大应力随时间变化曲线。最后结合机械寿命试验,对ANSYS Workbench运动仿真计算结果的可靠性进行验证。结果表明,ANSYS Workbench运动仿真计算结果可为高压开关断路器传动机构设计提供依据。     

GW4型隔离开关运动学分析与装配方法研究

高压隔离开关在电力输送中起着至关重要的作用,对其运动学规律及装配调试特性进行研究具有重要的实践意义。文中以GW4型高压隔离开关为例,首先在分析各连杆几何关系的基础上建立了隔离开关运动学模型。然后利用MATLAB/Simulink软件深入研究各特征参数与隔离开关之间的运动学规律,并探究特征参数对安装调试特性的影响。之后通过将回转支承座与支撑立柱间的4均布孔固定连接改为腰子槽孔连接的方式,对现有产品进行了改进并完善了装配方法。最后在GW4型隔离开关试验平台上进行了试验。试验结果表明:隔离开关运动学分析与装配方法均与仿真结果一致,也有效地解决了触头触指啮合时触指单边变形过大的问题。