基于等效热路模型GIS隔离开关温升计算

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1、第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.2007基于等效热路模型的GIS隔离开关温升计算*刘亚男1，舒乃秋1，李彦彰1，黄锐2，耿玉杰2（1.武汉大学电气工程学院，武汉430072；2.国网山东省电力公司，济南250002；）摘要：隔离开关是电力系统中关键的一次设备。表征设备负载能力的温升，特别是GIS封闭式隔离开关温升的计算在工程上具有重要参考价值。针对GIS隔离开关的热计算，基于传热学基本原理，建立了220kV三相共箱式SF6隔离开关

2、等效热路模型，给出了GIS外壳及导体表面的对流换热及辐射换热的计算公式，提出了针对其在运行工况下，考虑环境温度、接触电阻、负荷电流等因素的稳态热场计算方法，计算结果与FEM计算结果的对比分析表明，所提出的模型能有效、快速计算GIS隔离开关正常运行条件下的热点温升，为电力设备的动态增容提供重要参考。关键词：GIS隔离开关；温升；等效热路；动态增容中图分类号：TM564文献标识码：B文章编号：1001-1390（2017）19-0000-00Temperature-risecalculationofGISdisconnectingswitchbased

3、onequivalentthermal-circuitmodelLiuYanan1,ShuNaiqiu1,LiYanzhang1,HuangRui2,GengYujie2(1.SchoolofElectricalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China.2.StateGridShandongElectricPowerCompany,Jinan250002,China.)Abstract：:Disconnectingswitchisthekeyprimaryequipmentofinpowersyst

4、em.Temperaturerise,whichindicatestheloadcapacityofpowerequipment,especiallyoftheenclosedGISdisconnectingswitch,itcanbecalculatedtomakeitanimportantreferencevalueinengineering.Thispaperhasbuiltanequivalentthermal-circuitmodeltocalculatethetemperatureriseof220kVthree-phaseenclos

5、edSF6disconnectingswitchbasedonheattransfertheory.ThecalculationformulaofconvectiveandradiativeheattransferbetweenGISconductorandtankhasbeengiven.Thecalculationmethodofsteadythermalfieldunderoperatingconditionsconsideringtheambienttemperature,contactresistanceandloadcurrenthas

6、beenproposed.ThecomparisonbetweenFEMandcalculatedresultsshowsthattheproposedmodelcanbeusedtoacquirethehot-pointtemperature-riseofGISdisconnectingswitchundernormaloperatingconditionsquicklyandeffectively,thusprovidinganimportantreferenceondynamiccapacity-increaseofpowerequipmen

7、t.Keywords：:GISdisconnectingswitch,temperaturerise,equivalentthermal-circuit,dynamiccapacityincrease-1-第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.20070引言*基金项目：国家863高技术基金项目（2015AA050204）；国家自然科学基金青年基金项目（51607124）；国家电网科技项目（520626150032）随着气体绝缘式组合电器

8、（GIS）的推广应用，GIS隔离开关作为电力系统中重要的一次串联设备，对其负载能力，尤其是制约隔离开关增容能力的温升及热点