GIS温升的多物理场仿真与实验及热通量分布特性

作者：侯国斌; 傅明利; 邓晓峰; 王邸博; 李兴文^*; 卓然

来源：高电压技术, 2019, 45(07): 2322-2328.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20190628018

• 温升
• 气流场
• 热通量
• 欧姆损耗
• 多物理场耦合
• 气体绝缘全封闭组合电器

准确计算GIS的温升和分析其热通量分布对于GIS的设计具有重要意义。为此建立了126kV三相共箱式GIS的三维电–磁–热–流耦合模型,采用三维多物理场耦合方法分析GIS的电磁场、温度场和气流场。首先利用Ansys Maxwell 3D模块计算获得GIS的欧姆损耗为1 107.8 W,将欧姆损耗作为热源导入Ansys Fluent模块进行热流耦合计算,得到温度分布和流速分布,电接触处和外壳的温升最高约为52.5K和20K;然后研究了GIS对流和辐射热通量的分布特性,并分析了不同传热方式的影响,为以后的传热分析方法奠定了基础;最后进行了温升实验,仿真与实验的最大误差为3.601 K,验证了仿真方法的正确性,进而可以为产品的优化设计提供理论依据。

• 单位
  南方电网科学研究院有限责任公司; 西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室