GIS/GIL滑动触头电连接部件过热故障机制仿真分析

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作   者：

刘鹏;  谢韬;  靳守锋;  张鹏飞;  田汇冬;  彭宗仁; 

作者机构：

国网经济技术研究院有限公司;  国家电网有限公司;  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 

关键词：

弹簧触指;  多物理场耦合;  接触电阻;  GIS/GIL滑动触头;  电连接部件;  过热故障; 

期刊名称：

高电压技术

i s s n：

1003-6520

年卷期：

2023 年 05 期

页   码：

2090-2100

摘   要：

近年来，气体绝缘输电设备中滑动触头电连接部件过热故障时有发生，严重影响了设备运行的可靠性，威胁了电网的稳定运行。为了研究滑动触头过热故障发生机理，选取气体绝缘输电设备电连接用弹簧触指为研究对象，建立了电、磁、热、流、力3维多物理场耦合模型。基于静态结构分析滑动触头插接过程中和发生热膨胀后弹簧触指的接触力并依此计算接触电阻，结合接触电阻电场分析计算得出导体发热功率，并代入热-流耦合中分析滑动触头的热场分布。研究结果表明：单一环弹簧的接触力为5.06 N，与规格参数误差为1.2%；当发生偏心等故障时触指温度可达108.25℃，并间接影响相邻触指的温度和内外SF_6气体的流动；文中5%的触指发生劣化过热会造成26%的触指出现升温现象，与非故障区域的最大温差为20℃；温升导致的热膨胀会使触点处接触压力呈非线性变化，长期运行或偏心受力等原因引发的接触性能劣化将直接导致触头部分出现过热故障。论文研究可为弹簧触指劣化机理研究和滑动触头电连接部件过热故障分析提供理论依据。