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학술저널
저자정보
Jin Lei (Wuhan University) Jian-ying Zhong (Pinggao Electric Co.) Shi-jin Wu (Wuhan University) Zhen Wang (Pinggao Electric Co.) Yu-jing Guo (Pinggao Electric Co) Xin-yan Qin (Wuhan University)
저널정보
대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.11 No.3
발행연도
2016.5
수록면
781 - 789 (9page)

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Busbar has been used as electric conductor within extra high voltage (EHV) gas insulated switchgear (GIS), which makes EHV GIS higher security, smaller size and lower cost. However, the main fault of GIS is overheating of busbar connection parts, circuit breaker and isolating switch contact parts, which has been already restricting development of GIS to a large extent. In this study, a coupled magneto-flow-thermal analysis is used to investigate the thermal properties of GIS busbar in steady-state. A three-dimensional (3-D) finite element model (FEM) is built to calculate multiphysics fields including electromagnetic field, flow field and thermal field in steady-state. The influences of current on the magnetic flux density, flow velocity and heat distribution has been investigated. Temperature differences of inner wall and outer wall are investigated for busbar tank and conducting rod. Considering the end effect in the busbar, temperature rise difference is compared between end sections and the middle section. In order to obtain better heat dissipation effect, diameters of conductor and tank are optimized based on temperature rise simulation results. Temperature rise tests have been done to validate the 3-D simulation model, which is observed a good correlation with the simulation results. This study provides technical support for optimized structure of the EHV GIS busbar.
#EHV GIS busbar #Steady-state #Thermal behavior #Magneto-flow-thermal #Optimized analysis

목차

Abstract
1. Introduction
2. Formulation
3. Geometry and Modelling
4. Results and tests
5. Discussion
6. Conclusions
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
Th. A. Paul, M. Porus, B. Galletti, A. Kramer, “SF6 concentration sensor for gas-insulated electrical switchgear Original,” Sensors and Actuators A: Physical, vol. 206, pp. 51-56, 2014. google schola K. Umar, “Electric Field Characteristics Inside Three-phase Gas Insulated Switchgear in the Presence of Foreign Metallic Particle Original,” Procedia Technology, vol. 11, pp. 1195-1201, 2013. google schola N. Raj, S. Sushant, “Study of gas insulated substation and its comparison with air insulated substation,” Electrical Power and Energy Systems, vol.55, pp.481-485, 2014. google schola J. K. Kim, J. Y. Lee, S. B. Wee, et al., “Hahn S C. A Novel Coupled Magneto-Thermal-Flow Analysis for Temperature Rise Prediction of Power Apparatus,” Electrical Machines and Systems, vol. 43, pp. 585- 588, 2008. google schola J. Paulke, H. Weichert, P. Steinhaeuser, “Thermal simulation of switchgear,” IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, vol. 25, no. 3, pp. 6-11, 2002. google schola

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