高压真空绝缘组合电器载流量的分析.pdf

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1、第43卷第2期高压电器Vol.43No.2·88·2007年4月HighVoltageApparatusApr.2007文章编号:1001-1609(2007)02-0088-04高压真空绝缘组合电器载流量的分析王宁1112,关永刚,钱家骊,XavierGodechot(1.清华大学电机工程及应用电子技术系,北京100084;2.AREVAT&D,1340ruedePinville,34965MontpellierCedex2,France)AnalysisofCurrentCarryingCap

2、acityonVacuumInsulatedSwitchgear1112WANGNing,GUANYong-gang,QIANJia-li,XavierGodechot(1.DepartmentofElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.AREVAT&D,1340ruedePinville,34965MontpellierCedex2,France)摘要:真空绝缘组合电器(VIS)是应用真空代替SF6作为绝备领域

3、,例如作为GIS中的绝缘和灭弧介质。但是缘介质的一种新型电器设备。从技术上论证其可行性需要考SF6是一种温室气体,对环境有较大的影响。1997年虑绝缘、真空系统维持和载流量3方面的内容。为了分析其制定的京都议定书中将SF6气体列为全球管制的六载流量,建立了VIS的简化热模型。该模型综合考虑了热辐种指名气体之一。因此,如果能够找到SF6合适的替射、热传导和材料物理性能随温度变化的特点,并利用有限代物,将可以大大减少SF6的排放量,从而达到保护元软件ANSYS对简化热模型进行了长期发热计算。根据计环境

4、的目的。真空绝缘组合电器(VIS)就是应用真空算结果对影响载流量的各种因素进行了分析,并对40.5kV代替SF6作为绝缘介质的一种新型电器设备。VIS提出了载流量可用范围和设计建议。由于VIS的绝缘介质是真空,电器内部不存在关键词:载流量;有限元;长期发热对流散热。与GIS等其它组合电器相比,VIS内部的中图分类号:TM595/TM501+.4文献标识码:A径向传热大大减少,热量不易散出。因此能否应用真Abstract:Vacuuminsulatedswitchgear(VIS)isanewkin

5、d空作为组合电器的绝缘介质除了要考虑真空的绝缘ofpowerequipmentwhichusesvacuumasinsulatedmedium和灭弧特性外,其是否有足够的载流能力也是必须insteadofSF6.Theinsulationperformance,the考虑的问题。maintainabilityofvacuumsystemandcurrentcarrying为了分析VIS是否能具有足够的载流量,建立capacityareneededtotechnicallyinvestigate.T

6、oanalyze了简化热模型,应用有限元分析软件ANSYS对简化thecurrentcarryingcapacityofVIS,athermalmodelhas热模型进行了计算。并根据长期发热计算结果对影beenbuiltbasedonconsideringcharacteristics-thermal响VIS载流量的各种因素进行了分析,对40.5kVradiationandtemperature-dependentpropertiesofmaterial-VIS提出了可用范围和设计建议。ofva

7、cuuminsulation.Thelong-termheatcalculationofthethermalmodelhasbeendonebyusingfiniteelement1最高允许温度的设定analysissoftware-ANSYS.Theanalysisconcerningseveral为了从载流量方面验证VIS的可行性,需要设factors’effectoncurrentcarryingcapacityisgiven.Moreover,thefeasiblerangeofcurre

8、ntcarryingcapacity定设备各部位在长期运行下的最高允许温度。VISandsomedesignadvicesof40.5VISarealsogiven.作为一个全新概念的产品,其各部件的最高允许温Keywords:currentcarryingcapacity;finiteelement;度的设定需要参考现行国际、国内相似产品的标准。long-termheat但是在现行的IEC60694:1996标准中对处于真空环境下的部件的最高允许温度由于种种原因没有明0引言确规定

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