KöF kapcsolóberendezés végeselemes analízisei. Balázs Novák

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "KöF kapcsolóberendezés végeselemes analízisei. Balázs Novák"

Oszkár Hajdu
7 évvel ezelőtt
Látták:

KöF kapcsolóberendezés végeselemes analízisei Tartalom a)bevezetés t)gáznyomás u)átütések v)joule-veszteség w)állandósult melegedés Balázs Novák (mechanikai analízis) (villamos térerősség)

1 KöF kapcsolóberendezés végeselemes analízisei Tartalom a)bevezetés t)gáznyomás u)átütések v)joule-veszteség w)állandósult melegedés Balázs Novák (mechanikai analízis) (villamos térerősség) (elektromágneses tér) (gázáramlás, hővezetés, sugárzás) (csatolt EM és termikus) x)zárlati melegedés y)elektrodinamikus erőhatások (csatolt EM és mechanikai) z)sajátfrekvenciák (mechanikai modal) Hyundai Technologies Center Hungary Kft 20/1

2 a) Bevezetés 36kV, 3150A, 40kA/3s SF 6 CGIS PT Átvezető szigetelők ES/DS VI Gyűjtősínek CT Kábel átv. szig. 20/2

Tervezési követelmények: a) Bevezetés Próbafeszültségeken ne legyen átütés / PD Highest voltage for equipment kv (rms) Standard short-duration powerfrequency withstand voltage kv (rms) across

3 Tervezési követelmények: a) Bevezetés Próbafeszültségeken ne legyen átütés / PD Highest voltage for equipment kv (rms) Standard short-duration powerfrequency withstand voltage kv (rms) across isolation distance Standard lightning impulse withstand voltage kv (peak) across isolation distance Megengedett hőmérséklet I r =4000A, I SC =40kA Zárlati erőhatások I sc =40kA, duration 3s SF 6 gáznyomás p r =0.3barG; p d =0.53barG; p test =1.3xp d 20/3

4 Tervezési követelények: a) Bevezetés Meglévő berendezés: V r =36kV, I r =3150A, I SC =40kA/3s Névleges áram 3150A 4000A, & változatlan geometriai elrendezés veszteség 161%. Csak a szélesség nőhet a 3150A-es berendezéshez képest 100mm-rel. Tervezési cél: Tartsuk a 3150A-es berendezés veszteségét. 20/4

5 t) Gáznyomás 20/5

6 t) Gáznyomás Szilárdságtani analízis (Solidworks) 20/6

7 u) Villamos erőtér 20/7

8 u) Villamos erőtér Villamos térerősség-eloszlás számítása (ANSYS) Submodeling 20/8

9 z 0 αefdz = u) Villamos erőtér Határérték? Átütés nem megengedett! Kisülés hossza K Ionizációs együttható = α η G.V.Naidis et al, Estimation of Critical Pressures for Breakdown of Positive Gaps Filled 0 With Air and SF 6, XV. International Conference on Gas Discharges and Their Applications, Toulouse (France), α ef Streamer kisülés megindulására jellemző dimenzió nélküli paraméter Levegő: SF 6 :18 20/9

10 u) Villamos erőtér Határérték? Átütés nem megengedett! UF = E Levegő avg /E max SF 6 J. Y. Kim, J. T. Kim and B. Y. Seok: Evaluation of Breakdown Characteristics under the Lightning Impulse Voltage Condition for the Development of Air-Insulated Electric Power Apparatus 20/10

11 v) Joule veszteség 20/11

12 v) Joule-veszteség Eredeti, 3150A-es berendezés 3150 A (3P) Submodeling 4x 3150/4 A (3P) 20/12

13 v) Joule-veszteség 4000 A-es berendezés, szakaszolós gázrekesz A veszteségek a 3150A-es berendezés veszteségein belül maradtak. 20/13

14 v) Joule-veszteség 4000 A-es berendezés, megszakítós gázrekesz 23%-os veszteségnövekedés 61% helyett. 20/14

15 w) Állandósult melegedés 20/15

16 w) Állandósult melegedés Konvektív hőátadás (levegő kívül, SF 6 belül) Hővezetés Sugárzás 20/16

17 x) Zárlati melegedés 20/17

18 x) Zárlati melegedés Tranziens Joule-veszteség EM számításból Hővezetés, hőkapacitás 20/18

19 y) Elektrodinamikus erőhatások 20/19

20 y) Elektrodinamikus erőhatások Elmozdulás és mechanikai feszültség a gyűjtősínekben és a szigetelőkben zárlat esetén 20/20

21 z) Sajátfrekvenciák 20/21

22 z) Sajátfrekvenciák Kritikus frekvenciák: 100Hz and 120Hz Újratervezés! 20/22

23 Köszönöm a figyelmet 20/23

Hasonló dokumentumok

Középfeszültségű gázszigetelésű kapcsolóberendezések villamos szilárdsági méretezése. Madarász Gy. - Márkus I.- Novák B.

Magyar Elektrotechnikai Egyesület Villamos Kapcsolókész szakmai nap 2012 április 26 Középfeszültségű gázszigetelésű kapcsolóberendezések villamos szilárdsági méretezése. Madarász Gy. - Márkus I.- Novák