特高压交流GIL伸缩节损耗分析及结构改进

作者：刘丽岚; 田汇冬; 吴泽华; 张鹏飞; 周建华; 彭宗仁^*

来源：高电压技术, 2018, 44(10): 3183-3189.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20180925009

• 特高压GIL
• 伸缩节
• 有限元仿真
• 损耗分析
• 结构改进方案

在1 000 kV特高压交流GIL样机的温升试验中,用于补偿热胀冷缩形变的伸缩节的温度显著高于管道的其他位置。为研究GIL伸缩节不同部位的损耗分布特性,以复式拉杆型伸缩节为例,建立了三维有限元仿真计算模型,考虑最严酷情况(运行电流100%通过管道壳体回流),分析波纹管材料磁导率、中心导体尺寸和运行电流值对伸缩节损耗的影响。研究表明,回流的电流流经波纹管(约占总电流的3.19%)是引发波纹管壳体损耗发热的主要原因;加工造成的部分波纹管磁导率增大将会增大波纹管壳体的损耗;增大中心导体外径显著降低了中心导体本身的损耗,对伸缩节其他部位的损耗影响不大;改变运行电流值可以改变伸缩节的总体损耗,但并不改变伸缩节各部分损耗的占比。为进一步降低波纹管处的损耗,提出了单侧增加半导电层或绝缘层用于限制电流的措施,既显著降低了损耗又消除了悬浮电位带来的安全隐患。

• 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