我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

机械设计与研究2025年第05期:基于多物理场耦合仿真的互感器防爆性能优化方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:岳光华;陈龙;陆自强;朱晔;

单位:河南平高电气股份有限公司;大连交通大学机械工程学院;

摘要:倒立油浸式电流互感器内部发生电弧故障时,内部压力骤然升高,可能导致互感器发生破损甚至爆炸,从而威胁到工作人员安全和设备正常运行。为提升倒立油浸式电流互感器的防爆性能,提出了一种基于多物理场耦合的分析方法,并对互感器结构性能进行优化研究。首先,建立多物理场耦合模型,对互感器进行仿真分析,将仿真结果与实验结果对比,验证了仿真的有效性,确定了互感器绝缘薄弱区域;其次,建立故障电弧能量模型和电弧故障压力声学模型,对内部电弧故障下互感器内部压力变化趋势进行研究,计算薄弱位置发生故障时储油柜的强度;最后,根据储油柜强度对不合格储油柜结构进行改进。研究结果表明:上储油柜颈部位置为互感器的绝缘薄弱区域,在20 kA故障电弧条件下,压力将超过了储油柜的强度极限;储油柜壁厚改为10 mm并增设爆破片后,储油柜表面应力降低34.6%;采用新型抗爆优化方法,大幅提升了倒立油浸式电流互感器的抗爆性能,所提出方法对工程实践具有较好的参考意义。

关键词:电流互感器;;多物理场耦合;;压力声学;;电弧故障;;抗爆结构