中壓氣體絕緣開關設備熱分析及散熱優(yōu)化設計.pdf

1、氣體絕緣開關設備（Gas Insulation Switch,GIS）是指全部或部分地采用低氣壓的SF6氣體、N2氣體或混合氣體作為絕緣介質的金屬封閉開關設備。GIS具有結構緊湊、安裝便捷、占地面積小、可靠性高、維護工作量小等優(yōu)點。氣體絕緣開關設備的過熱易造成部件的絕緣損壞，對電氣設備的正常運作造成惡劣影響，甚至導致電網事故的發(fā)生。因而只有準確地模擬出中壓氣體絕緣封閉開關設備內部溫度場的分布情況，掌握熱點位置，才能更有效地對GIS進行散

2、熱優(yōu)化及熱設計，對于保障GIS的安全可靠運行具有十分重要的意義。本文主要從某型號中壓氣體絕緣金屬封閉開關設備的溫升試驗、基于ICEPAK軟件的熱分析及散熱優(yōu)化設計方面展開了研究，具體研究工作包括以下幾個方面：
　　中壓開關設備的溫升試驗。依據中壓開關溫升試驗標準，實現(xiàn)了溫升主回路電阻測量，為模擬實際運行條件，對單個某型號開關設備進行了合理的試驗布置，通過熱電偶測量得出了各個關鍵點在穩(wěn)定狀態(tài)下的溫升情況。
　　中壓開關設備的熱

3、仿真模擬以及仿真修正。介紹了數(shù)值傳熱學的基本理論，對ICEPAK熱仿真軟件求解問題所利用的建立模型、網格處理、求解及后處理四個方面進行了較為詳細的分析?；谀承吞栭_關設備實際模型，通過ICEPAK熱仿真軟件建立了合理的簡化模型。并采取多級網格處理方式，在保證計算精度的基礎上，盡量減少網格的數(shù)量。采取多核并行計算，一次仿真周期約為一周。將試驗誤差，高頻效應等因素考慮至功率中，對功率不斷進行修正，仿真結果最終與試驗結果比較吻合。
　　

4、從定性分析角度分析各個關鍵點溫升對流換熱在散熱中所占比重考慮了不計算輻射以及將封閉氣室抽真空兩種情況。
　　針對較大容量變壓器在環(huán)境溫度為40℃時的情況進行分析。研究了單因素中的風機鼓風流量、風機性能與布置位置、高低壓繞組中的散熱氣道數(shù)目布置及高壓繞組與低壓繞組之間的散熱氣道的水平尺寸與垂直尺寸對變壓器溫升的影響。綜合考慮了外殼通風口位置、散熱氣道布置形式、風機半徑這些因素對變壓器溫升的影響，利用ICEPAK自帶的基于最速下降法的