GIS接触电阻与温升关系研究

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GIS设备制造工艺本身的缺陷以及长时间运行过程中的绝缘老化、发热、局部放电等因素均会导致其发生故障。温升是评估GIS运行状态的一个重要指标:接触电阻值是表征导电回路联接是否良好的关键参数,同时GIS设备的温升主要受接触电阻控制,当接触电阻值发生变化时,将引起GIS整体温度分布改变。因此,本文依据GIS设备温升这个重要状态量,通过研究GIS接触电阻与温升的关系,来实现对GIS设备运行状态的评估。首先,建立GIS设备简化的二维及三维仿真模型,结合COMSOL Multiphysics进行多因素影响下腔体多场耦合的暂、稳态仿真计算;并且进一步仿真研究了导体外壳材料、对流换热系数、辐射系数、接触电阻等因素对GIS设备温升的影响,得出接触电阻、导体外壳材料及对流换热系数均是影响GIS温升的重要因素,辐射系数对其温升的影响较小。然后,为了得到接触电阻与GIS温升的具体映射关系,对126kVGIS设备仿真及试验结果进行研究分析,搭建实验平台并模拟现场126kVGIS设备运行工况,使用热电偶对其载流导体以及衔接件的温度分布进行实时测量;最后.结合模拟现场工况记录的试验数据和对应试验模型的仿真数据,来标定接触电阻变化与GIS温度分布关系,得到接触电阻与温升的具体映射关系,从而可以通过测量GIS温升来对其运行状态进行评估。
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