Design and simulation of SF6-free 145kV live-tank circuit-breaker

The present report is the result of a six-months internship at General Electric Grid Solutions in Villeurbanne, France. The aim of the project is to design a new 145 kV Live-Tank circuit-breaker, designed to be SF6-free. This report focuses on the numerical simulations of its functioning, using an internal multiphysics simulation software, to characterise its performances in standard tests. Since SF6 is replaced by a new solution developed by General Electric, a series of reference cases is first created through a combination of experiments and simulations. This allows to determine criteria for the success of the future design in tests. Simulations are thus done to prepare for future experiments on the first prototype. It is then shown that this first design is not fully adequate and modifications are proposed to correct its weaknesses.

Questo rapporto è il risultato di uno stage di sei mesi presso General Elctric Grid Solutions, a Villeurbanne, Francia. L'obiettivo del progetto è progettare un nuovo interruttore Live-Tank da 145 kV, progettato per il mercato del freddo estremo e senza SF6. Questo rapporto si concentra sulle simulazioni numeriche del suo funzionamento, utilizzando un software di simulazione multifisica interno, per caratterizzare le sue prestazioni nei test standard. Essendo l'SF6 sostituito da una nuova soluzione sviluppato da General Electric, vengono creati una serie di casi di riferimento attraverso una combinazione di sperimentazione e simulazioni. Questi permettono di determinare i criteri per il successo dei design futuri nei testi. Vengono quindi effettuate simulazioni per preparare i test futuri sul primo prototipo. Successivament, è stato dimostrato che questo primo design non era completamente adatto e sono state proposte modifiche per compensare le sue debolezze.