[实用新型]一种三相共箱GIS母线套筒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种小型化的三相共箱GIS母线套筒装置。

背景技术

随着国家电网特高压线路的发展建设，对电力设备稳定运行的要求越来越高。作为电力发电，输电，变电的重要设备气体绝缘组合电器（GIS），具有占地面积小，易于维护检修，结构紧凑，运行可靠性高等优点，但也面临着发热损耗难以准确全面预见与监测，电流密度过大，涡流损耗大等难题。进而对发电厂与变电站的运行安全造成隐患，为保障发电厂与变电站的安全稳定运行，需要在出厂时，对GIS的套筒进行安规检测，但因GIS母线长期承受高电压，在气体重力加速度的作用下，整个套筒的温度分布是极不均匀的，为了确保GIS的套筒表面温度不超出安规所要求的检测范围，设计人员只能将GIS的套筒尺寸设计的足够大，以满足安规的测试要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种三相共箱GIS母线套筒装置,其在满足安规测试条件下，尺寸最小。

实现本实用新型目的的技术方案为:

一种三相共箱GIS母线套筒装置，包括：母线、触头、盆式绝缘子、套筒及充填在套筒内的SF₆气体，其中，母线上安装触头，并和套筒经过盆式绝缘子相连，且在套筒内的温升最高点处设有微型散热风扇。

优选地，所述的触头为梅花触头。

优选地，所述微型散热风扇安装固定在所述套筒内部的顶部。

采用该技术方案，通过在套筒内的温升最高点处设置微型散热风扇，可以促进套筒内的气流更好地循环，套筒内的温度分布更均匀，避免因出现套筒的局部温度过高而无法通过安规测试，而只能增大套筒尺寸来解决问题。如此，可使得套筒的尺寸更小，结构更为合理，成本也会更低。

本实用新型还提供了确定套筒内温度最高点位置的测试方法：

利用有限元法建立GIS母线的温度数据库，在仿真数据库的基础上分析找出母线温升分布最高点，再进行温升的实验，记录数据，找出温升最高分布点。将实验数据和仿真数据进行比较，找出温度最高点的位置。在温度最高点处套筒内镶入微型风扇，同时对套筒进行小型化设计，进行温升实验，看是否符合国家GIS母线的最高温度标准。

本实用新型还提供了确定套筒最佳尺寸的计算方法：

第一步，利用专业画图软件按照实际母线1:1的比例建立三相母线筒原型。导体内径92mm，导体外径120mm，外壳内径900mm，外壳外径920mm，母线长度2000mm。

第二步，将母线筒模型导入到有限元分析软件里去，在母线筒里通入SF₆气体，套筒外设置为空气，母线材料设置为铝，套筒内的散热以SF₆气体的对流换热和母线的辐射散热为主，因为母线和套筒经过盆式绝缘子相连而绝缘子都是传热率极低的环氧树脂，所以导体传导散热设置为零；散热参数设置：对流散热系数为5w/m2.k，热辐射散热为800 w/m2，热传导散热设置为零。

第三步，向三相共箱母线通入有效值为4000A相位角依次滞后120度的三相交流电，得出母线的三维温度分布图。

在工厂进行温度实验各参数设置与仿真设置一样，利用热电偶测量母线温升，测量点按照仿真温度分布图测量最高点，最低点的温度。当温度达到稳定不在变化时记录温度数据，建立母线温度数据库，找出母线最高温升点。

第四步，建立套筒直径大小与温升的函数关系。在套筒安装微型风扇，再对母线进行温升实验记录最高温度。

第五步，根据上述建立的函数关系，由加装风扇后实验得出的母线最高温度推导计算出套筒的最小尺寸。

附图说明

图1套筒安装微型风扇地点示意图。

图2三相套筒小型化设计流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的的技术手段和所达到的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案，进行完整和清楚的阐述。

如图1和图2所示，本实用新型涉及的三相共箱GIS母线套筒装置，包括：母线、梅花触头、盆式绝缘子、套筒及充填在套筒内的SF₆气体，母线上安装触头，并和套筒经过盆式绝缘子相连，在套筒内的温升最高点处设有微型散热风扇。

上述母线套筒小型化包括以下步骤，如图2所示：