電工電氣雜志社

12 kV氣體絕緣環網柜工頻特性研究及優化

來源：電工電氣發布時間：2023-04-26 08:26 瀏覽次數：256

12 kV氣體絕緣環網柜工頻特性研究及優化

王其中，李俊豪

(許繼集團有限公司，河南許昌 461000)

摘要：為了保持環保氣體開關設備尺寸的緊湊化，通過建立 12 kV 干燥空氣絕緣環網柜斷路器模塊三維電場仿真模型，利用有限元仿真軟件得出其電場分布，發現絕緣固定板與螺栓頭及相間支撐板接觸點附近電場超標。通過在螺栓頭部位置設計添加屏蔽罩的優化措施，電場強度最大值由優化前的 5.4 kV/mm 下降到 2.3 kV/mm ；通過在相間支撐板間添加絕緣隔板，可以降低隔板區域電場強度，證明所提出優化方法的理論可行性。對優化前后的斷路器模塊進行工頻耐壓試驗，同樣的距離，添加屏蔽罩的螺栓頭對氣箱壁耐壓提升了 10 kV，添加絕緣隔板的相間支撐板耐壓提升了 7 kV，驗證了優化方案的工程應用可行性。

關鍵詞： 環保氣體；開關設備；緊湊化；環網柜；電場仿真；屏蔽罩

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2023)04-0066-05

Research and Optimization of Power Frequency Characteristics of

12 kV Air-Insulated Ring-Main Unit

WANG Qi-zhong, LI Jun-hao

（XJ Group Co., Ltd, Xuchang 461000, China）

Abstract: To keep the size of environmental-friendly gas switchgear compact, the paper builds a three-dimensional electric field simulation model of the circuit breaker module of 12 kV dry-air-insulated ring-main unit and uses finite element simulation software to obtain its electric field distribution. It finds out that the electric field near the contact point between insulation fixing plates, bolt heads and inter-phase support plates exceeds the standard.The adding of shielding cover to the bolt head decreases the maximum electric field intensity from 5.4 kV/mm to 2.3 kV/mm; and the adding of insulation partition to inter-phase support plates reduces their electric field intensity. The above optimization measures verify the theoretical feasibility of the proposed method.Then, the paper also carries out the industrial frequency withstand voltage test of the circuit breaker modules. The withstanding voltage against the gas box wall of bolt heads with shielding cover increases 10 kV and the withstanding voltage of inter-phase support plates with insulation partition increases 7 kV in the same distance, which verifies the feasibility of this optimization scheme.

Key words: environmental-friendly gas; switchgear; compact; ring-main unit; electric field simulation; shielding cover

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