直流隔離開關接觸系統熱穩定性仿真分析
姚燦江，袁攀科，龔曉雅，禹龍飛，師麗芳
（河南平高電氣股份有限公司，河南 平頂山 467000）
摘 要：以ZGW5-150型直流隔離開關接觸系統為研究對象，運用SolidWorks軟件建立觸頭與觸指的三維簡化模型，且通過理論計算其接觸系統產生的焦耳熱，利用ANSYS Workbench軟件進行接觸系統溫升仿真，通過分析直流隔離開關觸頭與觸指在穩態條件下的溫升情況可知，直流隔離開關在7 500 A下可以正常工作，其接觸系統最高溫度為55.297 ℃，將仿真結果與試驗數據對比，結果基本一致，誤差滿足精度要求。
關鍵詞：直流隔離開關；觸頭；接觸；有限元仿真
中圖分類號：TM564.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)10-0025-04
Thermal Stability Simulation Analysis of DC Disconnecting Switch Contact System
YAO Can-jiang, YUAN Pan-ke, GONG Xiao-ya, YU Long-fei, SHI Li-fang
（Henan Pinggao Electric Co., Ltd, Pingdingshan 467000, China）
Abstract: Taking the contact system of ZGW5-150 DC disconnecting switch as the research object, this paper used the software, Solid- Works to establish a simplified three-dimensional model of contact and finger, and theoretically calculated the Joule heat generated by the contact system. ANSYS Workbench was used to simulate the temperature rise of contact system. The temperature rise analysis of contact and finger of ZGW5-150 DC disconnecting switch under steady state condition shows that ZGW5-150 DC disconnecting switch can work normally under 75 00 A, and the highest temperature rise of its contact system is 55.297 ℃. The simulation results are close to the test data and the error meets the accuracy requirement.
Key words: DC disconnecting switch; contact; contacting; finite element simulation
參考文獻
[1] 王磊，嚴浩軍，林鈞，等. 戶外高壓隔離開關電觸頭溫升機理研究[J]. 廣東電力，2014，27(12)：92-95.
[2] 王俊成，張玉海，蔣偉毅. GW11-550DWI隔離開關發熱缺陷分析與處理[J]. 電力安全技術，2013，15(9)：50-52.
[3] 張宗偉，盧昌宏. GW5-126型隔離開關觸頭燒損故障分析及對策[J]. 高壓電器，2011，47(2)：76-79.
[4] 梁方建，張道乾. GW5-110型隔離開關觸頭發熱缺陷分析及檢修處理[J]. 高壓電器，2008，44(1)：88-90.
[5] 林其雄，曾文斐，區偉明，等. 負荷電流對電接觸點溫升的影響[J]. 高壓電器，2018，54(6)：229-235.
[6] 劉雨芳. GW16A-550型戶外高壓交流隔離開關三維電場與溫度場分析[D]. 長沙：湖南大學，2016.
[7] 尹春賀，謝勇，由佳欣，等. 基于熱- 電耦合有限元法的隔離開關熱穩定性分析[J]. 機電元件，2013，33(2)：47-51.
[8] 劉雨芳，張旻. 基于有限元的隔離開關觸頭系統電熱耦合場計算與熱穩定性分析[J]. 電氣技術，2018(9)：23-27.
[9] 梁慧敏，李博，由佳欣，等. 基于有限元法的隔離開關熱穩定性仿真分析[J]. 低壓電器，2011(1)：9-12.
[10] 黃明亮，蘭生. 基于ANSYS Workbench 的110 kV隔離開關性能優化研究[J]. 電氣技術，2017(7)：5-10.
[11] 劉亞男，舒乃秋，李彥彰，等. 基于等效熱路模型的GIS隔離開關溫升計算[J]. 電測與儀表，2017，54(19)：7-12.
[12] 李玉杰，李洪濤，高山，等. GW6B-252型隔離開關觸頭溫升與接觸狀態關系研究[J]. 電力工程技術，2018，37(4)：121-125.
[13] 李付永， 姚燦江， 張任， 等. GW16型隔離開關熱穩定性仿真分析[J]. 電力科學與工程，2018，34(8)：61-65.
[14] 孫光宇，蔣張威，劉帥，等. 特高壓換流站直流隔離開關燒蝕分析及改進[J]. 四川電力技術，2018，41(4)：73-77.
[15] 周甜，李自品，沈泉宇，等. GIS隔離開關觸頭溫升多場耦合數值計算與分析[J]. 中國電力，2018，51(2)：13-20.
