阀厅金具大电流温升试验及仿真计算

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2015.09.003

电力建设 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (9): 16-21.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2015.09.003

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阀厅金具大电流温升试验及仿真计算

吴昊1，彭宗仁1，杨媛2，王加龙1

1.西安交通大学电气工程学院，西安市 710048；2.国网北京经济技术研究院，北京市 102209

出版日期:2015-09-01
作者简介:吴昊（1990），男，博士研究生，主要从事变压器用油纸绝缘介电性能的研究；彭宗仁（1953），男，教授，通讯作者，主要从事超特高压电力设备外绝缘与均压特性高压交直流套管的材料结构及电气特性等方面研究；杨媛（1983），女，博士，工程师，主要从事直流阀厅施工与运行维护的研究；王加龙（1988），男，博士研究生，主要从事特高压直流阀厅复杂场域电场仿真计算。
基金资助:
国家高技术研究发展计划项目（863计划）（2014AA051803）；国家电网公司科技项目（GWJYYKJ［2012］277号）

High Current Temperature-Rise Test and Simulation Calculation of Valve Hall Fittings

WU Hao 1, PENG Zongren 1, YANG Yuan2, WANG Jialong1

1. School of Electrical Engineering, Xian Jiaotong University, Xian 710048, China；2. State Power Economic Research Institute, Beijing 102209, China

Online:2015-09-01
Supported by:
Project Supported by the National High Technology Research and Development of China (863 Program) (2014AA051803)

摘要/Abstract

摘要：

随着直流输电容量的不断提升，对阀厅金具通流容量，载流的可靠性、耐热性提出了更高的要求。在直流输电工程中，阀厅金具承担着电力设备的电气连接、机械固定及均压屏蔽的作用。其运行电流大、工作电压高、散热条件较差，因此研究容量提升后现有阀厅金具的运行可靠性十分必要。以2种阀厅典型金具为研究对象，应用等效圆柱体模拟接触电阻，以及电-热耦合方法对金具温度场进行了有限元仿真计算，同时进行了大电流温升试验，使用红外热像仪等设备测量分析了铝排、绞线的分流不均现象，以及焊接、螺栓连接处的局部过热现象。大电流温升试验及仿真分析表明：在电流为5.62 kA时，试品金具存在局部过热及分流不均的现象，仿真结果与试验吻合。

关键词: 容量提升, 阀厅金具, 温升试验, 电热耦合场

Abstract:

The improvement of DC transmission capacity proposes a higher request on the discharge current capacity, current-carrying reliability and heat resistance of valve hall fittings. In DC transmission project, valve hall fittings undertake the function of power equipments electrical connection, mechanical fixation and shielding. As the fittings operate with large current, high working voltage and poor heat dissipation, it is essential to study the reliability of existing fitting after capacity enhanced. Taking two typical valve hall fittings as research objects, equivalent cylinder was modeled as equivalent contact resistance, and thermal-electric coupled field was used for the finite element simulation. The temperature-rise test with high current was also carried out on the fittings, and the unbalanced current distribution of aluminium strip and stranded wire was surveyed and analyzed with using infrared thermal imager, as well as the local overheating phenomenon at the connection of welding and bolt. The test results and simulation analysis show that the local overheating and uneven current distribution of the fittings exist under 5620A excitation current. The simulation result agrees with temperature-rise test.

Key words: capacity enhanced, valve hall fittings, temperature-rise test, thermal-electric coupled field

中图分类号:

TM 721

吴昊，彭宗仁，杨媛，王加龙. 阀厅金具大电流温升试验及仿真计算[J]. 电力建设, 2015, 36(9): 16-21.

WU Hao, PENG Zongren, YANG Yuan, WANG Jialong. High Current Temperature-Rise Test and Simulation Calculation of Valve Hall Fittings[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2015, 36(9): 16-21.

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