正常运行和启动时的GIS母线电磁场的分析

摘要

为了深入研究GIS开关柜的损耗和发热问题,本文建立了GIS母线的模型,并考虑了集肤效应和涡流效应,对正常运行时和启动时的母线的电磁场分布进行了仿真分析,得出不同情况下的电磁场分布,对于GIS母线来说，忽略母线导体的集肤效应，无论是正常运行还是启动时，在金属外壳中存在着明显的集肤效应。对于GIS的母线来说，启动时的磁场强度、磁感应强度、磁通量密度明显高于正常运行时。对于GIS母线来说，启动与正常运行时，由于时变电磁场的作用，会在金属外壳上及周围空气中存在电磁场，同样在金属外壳中也会感应出电流，启动时的感应电流有可能使人体触电，这也是以前为什么采用绝缘材料，现在使用磁导率比较低的金属材料的原因。对于GIS的母线来说，电磁场已经很复杂，为了准确地测量GIS开关柜的温升问题，应该采用一些绝缘，不会带来电磁干扰的仪器，红外探测器正好满足了这一要求。最终要测的是GIS柜内部的温度场情况，对于GIS柜来说，目前只能通过测量柜体表面的温度来达到检测故障的目的，这需要大量的经验和理论知识。而对温度场的分析涉及电磁场、传热学等领域，本文分析的是不同情况下的电磁场，为以后有电磁场计算温度场奠定了基础，同时是对不同情况时的磁场分布有了定性的认识。