不同环境因素下GIL温度场分布特性研究

目前针对气体绝缘输电线路(GIL)温度场分布的研究缺少对影响因素,尤其是管廊敷设时的通风速度、露天布置的太阳辐射温度场分布及其热特性影响的定量分析,因此文中采用多场耦合分析方法,基于COMSOL仿真开展GIL温度场分布及其影响因素研究。建立多物理场耦合计算模型,进而分析不同运行环境对GIL热特性的影响。结果表明:在泵风速度和日照的影响下,GIL温度场轴对称分布特点被破坏且壳体温度极值大小和位置发生改变,不同运行环境下的GIL热特性存在差异。随着泵风时间与速度的增加,入口处与出口处温度差异逐渐增大,最终壳体与导体的温度趋于稳定值;GIL壳体温度极值点随日照方向和强度的改变而改变;GIL管廊中三相垂直布置情况下,当壳体间留有合适的散热距离时,壳体之间的温度影响甚微。

基于温度变化特征的GIL状态辨识系统研究

气体绝缘输电线路(GIL)的设备温度是判断其是否正常运行的重要技术指标,目前有较少研究将监测温度信号和辨识运行状态相结合,为了基于温度变化特征实现GIL运行状态的及时准确辨识,文中建立三维有限元模型,精准分析不同工况的温度场分布,通过在GIL线路上布置红外测温传感器,以监测实际壳体温度值,设计一种能够实时监测壳体温度的方案,将数据通过无线传输至监测系统,以仿真计算的正常运行壳体温度值为标准设置状态辨识的温度门限值,实时辨识GIL运行是否处于异常状态,当改变电流和环境等运行条件时,可直接修改模型参数,即得到相应的状态辨识温度门限值,从而通过监测系统和状态辨识得到准确的运行状态,有助于GIL安全可靠运行。

基于热特性差异的GIL故障辨识研究

针对气体绝缘输电线路的过热类故障辨识所存在的判定方法不足和滞后性强的问题,提出了通过监测壳体温度并利用GIL热特性差异实现故障辨识的方法。首先,基于GIL温度场对壳体温度进行了研究。然后,定义温度变化率及其范围作为描述不同状态热特性差异的判据。最后建立GIL有限元模型,通过仿真验证以不同状态下的判据范围以及温度变化率作为判据的可行性。仿真结果表明不同运行状态下的温度变化率差异明显,并依此为判据可以准确辨识异常运行和短路故障。此外,该方法适用于各种敷设方式下的GIL,应用范围广,简单高效,为状态评估和运行维护提供了依据和方法。