C4F7N/CO2混合气体特高压母线通流温升特性研究

随着"碳达峰、碳中和"的提出,环保型高压设备的研制迫在眉睫.C4F7N/CO2混合气体作为极具潜力的环保替代气体,目前已经初步应用于高压母线,其通流温升特性作为重要设计指标,尚待深入研究.该文针对1100 kV环保混合气体特高压母线,构建磁-流-热多物理场耦合数值计算模型,并建立C4F7N/CO2混合气体物性参数数据库;搭建通流温升测量试验平台,理论与试验相结合,对比分析负荷电流、充气压力、混合比、结构尺寸等不同因素对母线温升的影响,提出合理的设计方案.研究结果表明:C4F7N/CO2混合气体的换热能力不及SF6,增大充气压力和C4F7N的混合比,可有效提高母线通流能力,但依然达不到SF6的水平,在C4F7N/CO2混合气体母线设计时应注意此问题;影响母线温升最主要的结构尺寸为导体外径,在导体外径与壳体内径间绝缘距离不变的条件下,导体外径增大11.5％,通流能力与原SF6母线基本一致,该结论可应用于后续的母线设计.