基于等效熱路模型GIS隔離開關溫升計算

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1、第44卷第504期電測與儀表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.2007基于等效熱路模型的GIS隔離開關溫升計算*劉亞男1，舒乃秋1，李彥彰1，黃銳2，耿玉杰2（1.武漢大學電氣工程學院，武漢430072；2.國網山東省電力公司，濟南250002；）摘要：隔離開關是電力系統(tǒng)中關鍵的一次設備。表征設備負載能力的溫升，特別是GIS封閉式隔離開關溫升的計算在工程上具有重要參考價值。針對GIS隔離開關的熱計算，基于傳熱學基本原理，建立了220kV三相共箱式SF6隔離開關

2、等效熱路模型，給出了GIS外殼及導體表面的對流換熱及輻射換熱的計算公式，提出了針對其在運行工況下，考慮環(huán)境溫度、接觸電阻、負荷電流等因素的穩(wěn)態(tài)熱場計算方法，計算結果與FEM計算結果的對比分析表明，所提出的模型能有效、快速計算GIS隔離開關正常運行條件下的熱點溫升，為電力設備的動態(tài)增容提供重要參考。關鍵詞：GIS隔離開關；溫升；等效熱路；動態(tài)增容中圖分類號：TM564文獻標識碼：B文章編號：1001-1390（2017）19-0000-00Temperature-risecalculationofGISdisconnectingswitchbased

3、onequivalentthermal-circuitmodelLiuYanan1,ShuNaiqiu1,LiYanzhang1,HuangRui2,GengYujie2(1.SchoolofElectricalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China.2.StateGridShandongElectricPowerCompany,Jinan250002,China.)Abstract：:Disconnectingswitchisthekeyprimaryequipmentofinpowersyst

4、em.Temperaturerise,whichindicatestheloadcapacityofpowerequipment,especiallyoftheenclosedGISdisconnectingswitch,itcanbecalculatedtomakeitanimportantreferencevalueinengineering.Thispaperhasbuiltanequivalentthermal-circuitmodeltocalculatethetemperatureriseof220kVthree-phaseenclos

5、edSF6disconnectingswitchbasedonheattransfertheory.ThecalculationformulaofconvectiveandradiativeheattransferbetweenGISconductorandtankhasbeengiven.Thecalculationmethodofsteadythermalfieldunderoperatingconditionsconsideringtheambienttemperature,contactresistanceandloadcurrenthas

6、beenproposed.ThecomparisonbetweenFEMandcalculatedresultsshowsthattheproposedmodelcanbeusedtoacquirethehot-pointtemperature-riseofGISdisconnectingswitchundernormaloperatingconditionsquicklyandeffectively,thusprovidinganimportantreferenceondynamiccapacity-increaseofpowerequipmen

7、t.Keywords：:GISdisconnectingswitch,temperaturerise,equivalentthermal-circuit,dynamiccapacityincrease-1-第44卷第504期電測與儀表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.20070引言*基金項目：國家863高技術基金項目（2015AA050204）；國家自然科學基金青年基金項目（51607124）；國家電網科技項目（520626150032）隨著氣體絕緣式組合電器

8、（GIS）的推廣應用，GIS隔離開關作為電力系統(tǒng)中重要的一次串聯(lián)設備，對其負載能力，尤其是制約隔離開關增容能力的溫升及熱點