特高压GIL非均匀热气流特性与三支柱绝缘子绝缘裕度分析

作者：杜伯学; 董佳楠; 梁虎成^*

来源：电工技术学报, 2023, 38(06): 1678-1686.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211796

• 特高压GIL
• 气体对流
• 三支柱绝缘子
• 绝缘裕度
• 起始电压

特高压（UHV）气体绝缘输电管道（GIL）导体通流发热，使绝缘气体SF6在温度梯度场下形成对流，导致三支柱绝缘子的沿面绝缘裕度与设计产生差异，威胁特高压GIL的安全运行。为探究气体对流效应对特高压GIL三支柱绝缘子沿面绝缘性能的影响，该文建立了水平敷设的1 100kV GIL三支柱绝缘子电场-温度场-流体耦合仿真模型，考虑电场和气体密度的影响，计算了三支柱绝缘子放电起始电压。结果表明：大负荷条件下（8 000A）GIL导体温度升高53℃，周围气体密度和介电强度下降15%，电场强度设计基准需同比例降低15%以保证足够的绝缘裕度；负荷导致放电起始电压降低11.6%，由于气体受热上浮，绝缘子上支柱周围的气体密度和介电强度均低于底部区域，更容易发生气体放电。因此，气体对流效应对特高压GIL绝缘性能的影响不能忽略，需要针对运行工况对结构及参数作进一步优化。

• 单位
  智能电网教育部重点实验室; 天津大学