330kV SF6/N2混合气体介质绝缘母线的紧凑化设计

摘要：

为实现气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)母线小型化、紧凑化和环保化,开展了混合气体介质条件下330 kV GIS母线紧凑化设计研究.首先根据小型化原则确定母线结构为三相共箱式,利用已有的SF6/N2混合气体研究结合工程应用试点经验,确定了SF6/N2混合气体的混合比,并提出了SF6/N2混合气体的绝缘击穿判据.在此基础上建立了考虑通流损耗、气体流动及重力等多物理场耦合的绝缘裕度计算模型.为了精确的求解,考虑了混合气体的协同效应对材料物性参数的影响,采用Aspen软件计算了混合气体物性参数并拟合出其随温度变化的规律.为得到最优紧凑化母线结构,定义了紧凑化系数,采用参数化设计的方法得到绝缘裕度随紧凑化系数的变化规律.研究结果表明,提出的紧凑化原则能有效指导共箱式母线尺寸设计,设计得到的SF6/N2混合气体介质条件下330 kV三相共箱GIS母线在正常运行状态下的绝缘水平满足要求.最紧凑化尺寸下可将母线体积减小37％,SF6气体用量减少80％.

关键词：混合气体、内绝缘水平、多物理场耦合模型、物性参数、紧凑化设计

所属期刊栏目：46

分类号：TM835;TM77;TQ018

资助基金：国家重点实验室开放基金GYW51201901085

在线出版日期：2020-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1043-1050