基于场路耦合有限元的1 250 A插入式梅花触头暂态温升数值计算与分析

为研究电力系统不同故障电流对1 250 A插入式梅花触头触点位置暂态温升特性的影响,文中采用导电桥来模拟触指与导体杆之间的表面接触,基于A-φ法建立了外电路约束下梅花触头三维电路—电磁场有限元计算模型求解触头各部位的功率损耗,将功率损耗作为载荷传递到温度场有限元模型计算获取了梅花触头的温升分布。搭建了梅花触头原型物理温升试验平台,开展物理模拟试验验证了所建立数值计算模型的有效性。基于该模型分析了短路故障电流和变压器合闸励磁涌流冲击下梅花触头触点的暂态温升特性。结果表明,触头触点瞬态温升与故障电流波形存在跟随效应。励磁涌流作用下的触点最大瞬时温升为71℃,短路电流冲击下触点最大瞬时温升达270℃。研究结果可为梅花触头的设计制造和状态检修提供参考。