基于热力耦合分析的GIL热致伸缩特性及其影响因素

发布时间：2018-05-07 06:53

本文选题：GIL + 热致伸缩特性　；参考：《高电压技术》2017年02期

【摘要】：气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的轴向热应变计算对于其可靠性设计具有重要意义。为了实现GIL轴向热应变的定量计算,建立了GIL热场、流场、力场耦合计算的有限元模型,考虑气体的对流作用,通过计算GIL导体和外壳的焦耳热损耗,将其作为激励加载到有限元模型中,计算了GIL管道轴向热应变。同时,利用由126 kV GIL管道、大电流发生器、应变解调仪、应变传感器等组成的GIL热应变测试实验平台,开展GIL管道热致伸缩特性实验。研究表明:导体和外壳温度分布均呈现分层现象,外壳温度分层现象比导体更加明显;GIL温度与轴向热应变均有近似的轴对称性,且GIL管道轴向热应变与负荷电流的平方和环境温度具有近似正相关关系;随着压强的增大,GIL导体温度逐渐降低,GIL外壳温度和轴向热应变逐渐增大,充0.5 MPa的SF6气体时比充0.1 MPa时伸缩量增加20%。通过对实验数据和仿真结果的对比分析,验证了所建立有限元模型的有效性。
[Abstract]:The axial thermal strain calculation of gas insulated metal enclosed transmission line (Gil) is of great significance for its reliability design. In order to realize the quantitative calculation of GIL axial thermal strain, the finite element model of GIL thermal field, flow field and force field coupling calculation is established. Considering the convection effect of gas, the Joule heat loss of GIL conductor and shell is calculated. The axial thermal strain of GIL pipeline is calculated by loading it into the finite element model. At the same time, GIL thermal strain test platform composed of 126kV GIL pipeline, large current generator, strain demodulator, strain sensor and so on is used to test the thermostriction characteristics of GIL pipeline. The results show that the temperature distribution of conductor and shell is stratified, and the temperature stratification of shell is more obvious than that of conductor. The temperature of Gil and the axial thermal strain are approximately axisymmetric. The axial thermal strain of GIL pipeline is approximately positively correlated with the square of load current and the ambient temperature, and the temperature of the conductor decreases gradually with the increase of pressure, and the axial thermal strain increases gradually with the increase of the pressure. The extensibility of SF6 gas charged with 0. 5 MPa is 20% higher than that of 0. 1 MPa. The validity of the established finite element model is verified by comparing the experimental data with the simulation results.
【作者单位】：华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室;国网济宁供电公司;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB239502)~~
【分类号】：TM75

【参考文献】

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【共引文献】

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