环保型1100 kV GIL用三支柱绝缘子多物理场耦合仿真及校核

作者：高璐; 贾云飞; 汲胜昌^*; 成妍妍; 李心一; 李志兵

来源：高电压技术, 2020, 46(03): 987-996.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20190410033

• 环保型GIL
• 三支柱绝缘子
• C4F7N/CO2
• 磁热流体耦合
• 热电耦合

为了研制适用于环保型1 100 kV气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line, GIL)中的三支柱绝缘子,针对环保型气体C4F7N/CO2与传统SF6气体在绝缘强度及散热能力等方面的不同,以现有的特高压三支柱绝缘子结构为基础,建立了完善的多物理场耦合仿真模型。通过磁–热–流体耦合仿真,获得了GIL中三支柱绝缘子在额定电流下的温度分布;考虑温度对环氧树脂介电常数的影响,计算获得了三支柱绝缘子的电场分布,并参考SF6下的基准值对各个关键部位的电场强度进行了校核;通过对三支柱绝缘子进行运输状态下的应力仿真,获得了整体的应力分布。计算结果表明,三支柱绝缘子整体温度分布和应力分布满足要求,且有较大裕度;而考虑温度影响后的三支柱绝缘子表面尤其绝缘子腹部是绝缘的薄弱环节,最大电场强度达12.44 kV/mm,在应用于环保型GIL时需重点关注。

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司; 电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学; 西安西电开关电气有限公司