C-GIS的電場(chǎng)計(jì)算及絕緣分析.pdf

1、近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算在中國(guó)開(kāi)關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用也已進(jìn)入了一個(gè)新的階段.使用計(jì)算機(jī)的數(shù)值模擬技術(shù),可以較精確地預(yù)測(cè)元件的電場(chǎng)分布情況,進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化.產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的縮短、電氣性能和可靠性的提高以及設(shè)備的小型化都離不開(kāi)電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用.該文引進(jìn)了有限元法計(jì)算軟件并進(jìn)行了實(shí)用性開(kāi)發(fā)研究.中壓箱式氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(簡(jiǎn)稱C-GIS)是全封閉組合電器(簡(jiǎn)稱GIS)與金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備技術(shù)相組合的產(chǎn)物.它把母線

2、、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等高壓元件裝在一個(gè)密封的金屬柜中,內(nèi)充稍高于大氣壓的絕緣氣體介質(zhì)SF<,6>,并以電纜終端作為進(jìn)出線,整個(gè)高壓系統(tǒng)處于完全密封的狀態(tài).由于采用了性能優(yōu)異的SF<,6>氣體作為絕緣,柜體的外形尺寸大大縮小,有利于向小型化發(fā)展.當(dāng)前,小型化是高壓電器的重要發(fā)展方向之一,實(shí)現(xiàn)C-GIS的小型化,就必須對(duì)C-GIS內(nèi)部各部位的電場(chǎng)分布有詳盡的了解,針對(duì)結(jié)果中的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn).該文以有限元理論為基礎(chǔ),以中壓六氟化

3、硫充氣柜(C-GIS)的三維靜態(tài)電場(chǎng)為研究對(duì)象,建立數(shù)學(xué)模型.采用數(shù)值計(jì)算,分別繪出了三工位開(kāi)關(guān)為直動(dòng)式結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)的單相充氣柜的三維電場(chǎng)分布,并與試驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合,得出了在此種結(jié)構(gòu)下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)安全值,為工程設(shè)計(jì)提供了絕緣校核基準(zhǔn).配有真空斷路器的小型化C-GIS是新式復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)的重要代表,在中國(guó)的城市電網(wǎng)改造中有著廣闊的應(yīng)用前景.該文對(duì)12kV真空滅弧室內(nèi)的電場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,考慮了開(kāi)域場(chǎng)的影響,采用有效面積理論,計(jì)算了其擊穿場(chǎng)強(qiáng),研