考虑触头结构的气体绝缘母线热网络模型

摘要

为实现对气体绝缘母线(GIB)过热性故障的及时诊断,该文提出一种GIB设备触指和外壳温度快速精确计算方法.该方法基于热电类比和传热学原理,建立包含触头结构的GIB热网络模型.利用圆盘接触的单热流通道(CMY)模型计算了触指与导电杆、基座之间的接触热阻,通过有限元数值模拟试验获取GIB各部件表面的非线性对流换热热阻及辐射换热热阻.利用GIB温升原型物理试验对基于热网络模型的GIB触指和外壳平均温度计算结果进行了验证.结果 表明:在不同测试电流作用下,热网络法的计算速度约为有限元法的34倍,GIB外壳及触指温度热网络模型计算值与实测值之间误差最大为9.5％,最小为0.2％,验证了所建立的气体绝缘母线热网络模型的有效性.该模型可用于快速评估GIB设备外壳及触指温度,为GIB设备的热设计和温升状态监测提供了一种有效的分析方法.