110~500 kV氧化锌避雷器对流换热系数计算及数值拟合

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2024.03.009

湖南电力 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (3): 64-69.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.03.009

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110~500 kV氧化锌避雷器对流换热系数计算及数值拟合

刘波¹, 张小静², 龚涌³, 杨兴红³, 过东凯⁴, 蔡伟¹

1.南瑞集团有限公司国网电力科学研究院有限公司,湖北武汉430074;
2.湖北经济技术培训学院,湖北武汉430205;
3.甘肃泓兴建设工程有限公司,甘肃酒泉735000;
4.中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司,甘肃酒泉735000

收稿日期:2024-03-07 修回日期:2024-04-24 出版日期:2024-06-25 发布日期:2024-07-10
通信作者: 刘波(1987),男,高级工程师,主要从事高压电器研究工作。
基金资助:
国网湖北省电力有限公司科技项目(B715B02100B7)

Calculation and Numerical Fitting of Heat Transfer Coefficient for 110~500 kV Zinc Oxide Arrester

LIU Bo¹, ZHANG Xiaojing², GONG Yong³, YANG Xinghong³, GUO Dongkai⁴, CAI Wei¹

1. NARI Group Liability CorporationState Grid Electric Power Research Institute Liability Corporation, Wuhan 430074, China;
2. Hubei University of Economic and Technical Training, Wuhan 430205, China;
3. Gansu Hongxing Construction Company Co.,Ltd.,Jiuquan 735000, China;
4. China National Petroleum Corporation Yumen Oilfield Branch, Jiuquan 735000, China

Received:2024-03-07 Revised:2024-04-24 Online:2024-06-25 Published:2024-07-10

摘要/Abstract

摘要： 针对氧化锌避雷器在长期运行中老化、潮湿或短路等导致的故障,结合110~500 kV避雷器参数,建立典型避雷器电热耦合模型。介绍避雷器多物理场仿真建模方法,提出基于外流场的氧化锌避雷器外壁面对流换热系数计算方法,获得瓷外套和复合外套氧化锌避雷器对流换热系数的变化规律及函数。通过电-热耦合计算与三维流-热耦合温度场计算对比,验证对流换热系数计算结果的有效性,可为避雷器多物理场仿真提供数值参考。

关键词: 避雷器, 温升, 电-热耦合, 计算模型, 对流换热

Abstract: :In view of the faults caused by aging, moisture or short circuit of zinc oxide arrester during long-term operation, a typical electrothermal coupling model is established based on the parameters of 110~500 kV arrester. The multi-physical field simulation modeling method of lightning arrester is introduced, and the calculation method of convective heat transfer coefficient on the outer wall of zinc oxide lightning arrester based on the outflow field is proposed. The change rule and function of convective heat transfer coefficient of porcelain and composite jacket zinc oxide lightning arrester are obtained. The validity of the calculation results of convective heat transfer coefficient is verified by comparing the electro-thermal coupling calculation with the three-dimensional fluid-thermal coupling temperature field calculation. It can provide numerical reference for multi-physical field simulation of arrester.

Key words: arrester, temperature rise, electro-thermal coupling, simulation model, heat transfer

中图分类号:

TM862.1

刘波, 张小静, 龚涌, 杨兴红, 过东凯, 蔡伟. 110~500 kV氧化锌避雷器对流换热系数计算及数值拟合[J]. 湖南电力, 2024, 44(3): 64-69.

LIU Bo, ZHANG Xiaojing, GONG Yong, YANG Xinghong, GUO Dongkai, CAI Wei. Calculation and Numerical Fitting of Heat Transfer Coefficient for 110~500 kV Zinc Oxide Arrester[J]. Hunan Electric Power, 2024, 44(3): 64-69.

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110~500 kV氧化锌避雷器对流换热系数计算及数值拟合

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