亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高海拔直流金具散熱研究*

        2022-11-25 11:19:36李增超付江浩王文豪鄔安琪楊國華
        現(xiàn)代機(jī)械 2022年5期
        關(guān)鍵詞:金具海拔高度溫升

        李增超,付江浩,王文豪,鄔安琪,張 煒,楊國華

        (平高集團(tuán)有限公司,河南 平頂山 467000)

        0 引言

        目前特高壓直流輸電工程的輸送電壓高達(dá)百萬伏,提高電流的輸送值將極大的增強(qiáng)遠(yuǎn)距離電能輸送能力,對(duì)完成全國范圍內(nèi)的電力資源優(yōu)化配置具有重要的意義。直流場(chǎng)建設(shè)海拔的提高就必須要考慮其金具的載流的可靠性和耐熱性等問題,金具在高海拔下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)局部過熱而引發(fā)事故[1-2]。在昌吉換流站直流場(chǎng)中,金具與電力設(shè)備的抱夾連接部分出現(xiàn)局部過熱問題。本文應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)金具在不同海拔下進(jìn)行溫度場(chǎng)仿真,擬合出金具表面最高溫度與海拔之間的曲線關(guān)系。有限元仿真方法在力場(chǎng)、電場(chǎng)及多物理耦合場(chǎng)的計(jì)算中已有較為廣泛的應(yīng)用[3]。

        1 金具結(jié)構(gòu)與有限元仿真計(jì)算

        1.1 金具結(jié)構(gòu)

        在直流場(chǎng)輸電中,發(fā)熱較為突出的部位是抱夾結(jié)構(gòu)。為了研究連接金具在高海拔的發(fā)熱規(guī)律,本文對(duì)其不同類型的抱夾金具做模型設(shè)計(jì)。金具模型連接圖及加載電流方向如圖1所示,電流流經(jīng)載流排、管母線、抱夾、導(dǎo)線等部位。

        圖1 金具模型

        在圖1金具模型中抱夾A為三分裂抱夾,抱夾B為二分裂抱夾,抱夾C為長(zhǎng)筒型抱夾。對(duì)不同類型的抱夾金具進(jìn)行溫升對(duì)比仿真,通過管母線連接不同類型的抱夾金具,保證通流條件一致。

        圖2中(a)(b)為三分裂抱夾,(c)(d)為二分裂抱夾。(a)(c)為原始結(jié)構(gòu),針對(duì)每種抱夾,增加了散熱翅的設(shè)計(jì),分別對(duì)應(yīng)于(b)(d)。

        圖2 不同類型抱夾

        圖3 溫度場(chǎng)計(jì)算流程

        1.2 溫度場(chǎng)計(jì)算流程

        本文采用有限元仿真分析方法,進(jìn)行電流場(chǎng)和溫度場(chǎng)耦合計(jì)算仿真計(jì)算。首先對(duì)金具模型做電流場(chǎng)計(jì)算,得到連接金具各有限單元的焦耳熱,以此為基礎(chǔ)再對(duì)其做溫度場(chǎng)計(jì)算,得到金具的溫度場(chǎng)分布[4]。計(jì)算流程如圖3所示。

        在圖3溫度場(chǎng)計(jì)算流程中,計(jì)算載流連接金具在額定載流下的溫度場(chǎng)分布,所用導(dǎo)體材料導(dǎo)熱系數(shù)和電導(dǎo)熱率隨溫度變化,可由關(guān)于溫度的函數(shù)擬合得到,如式(1)式(2)所示[5]。

        φAL=0.23T+38.51

        (1)

        γAL=2.326×107×(1+0.0043×(T-293.15))

        (2)

        式中:φAL—導(dǎo)熱系數(shù),W/m·K;T—溫度,K;γAL—電導(dǎo)率,S/m。

        1.3 不同海拔高度對(duì)金具表面最高溫度的影響

        對(duì)流換熱是換流站金具實(shí)際運(yùn)行時(shí)的主要散熱方式。對(duì)流換熱是換流站金具在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的主要散熱方式。對(duì)流換熱系數(shù)的大小取決于貼近金具表面空氣的溫度變化率和導(dǎo)熱能力,而空氣的導(dǎo)熱能力又與空氣的密度相關(guān)。對(duì)流換熱過程的前提是空氣和金具之間存在溫度差,在熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的兩種機(jī)制下與空氣之間的熱傳遞過程。運(yùn)用相似解對(duì)金具和空氣的對(duì)流換熱系數(shù)進(jìn)行研究,采用換熱試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式:

        (3)

        式中,Num為金具表面平均換熱系數(shù)組成的努賽爾數(shù),熱邊界的溫度采用平均溫度。Pr為普朗特系數(shù),常量系數(shù)C,m值取決于格拉曉夫數(shù)Gr,如表1所示[6-7]。

        表1 常量系數(shù)C與n的取值表

        再通過對(duì)針對(duì)格拉曉夫數(shù)、努塞爾數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式的等效代換,可以計(jì)算得到不同海拔下的對(duì)流換熱系數(shù),如表2所示[8-9]。

        表2 不同海拔高度下的對(duì)流換熱系數(shù)表

        2 仿真計(jì)算結(jié)果分析

        2.1 不同類型抱夾仿真結(jié)果分析

        針對(duì)不同類型抱夾加載額定電流5000 A,為避免每種抱夾金具對(duì)其他金具的影響,將每種類型的金具的熱場(chǎng)分布進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。圖4、圖5為抱夾溫度分布圖。

        圖4 三分裂抱夾溫度分布 圖5 二分裂抱夾溫度分布

        圖4為通過仿真計(jì)算單獨(dú)得到的三分裂抱夾溫度分布。抱夾a處(圖4中左端)溫升為 328.8 K,抱夾b(圖4中右端)處溫升為 326 K,可以看出,散熱翅的設(shè)計(jì)增大了金具表面的散熱面積,散熱面積增加了四分之一,一定程度上降低了抱夾溫升。同樣的規(guī)律也出現(xiàn)在二分裂抱夾上,裝有散熱翅和未裝散熱翅的二分裂抱夾溫度分別為 329.1 K、326.8 K。

        2.2 典型抱夾金具仿真結(jié)果分析

        在不同海拔對(duì)連接金具加載額定電流5000 A,分別計(jì)算典型抱夾金具在海拔0~5000 m處的溫升情況,圖6為不同海拔高度下抱夾金具表面最高溫度場(chǎng)分布。

        圖6 不同海拔下抱夾金具表面溫度場(chǎng)分布圖

        通過對(duì)典型抱夾金具在不同高度做有限元分析,做出金具表面的最高溫度隨海拔高度變化的曲線圖。

        從圖7中可以看出,隨著海拔高度的增長(zhǎng),銅端子金具表面最高溫度值隨海拔高度的變化曲線關(guān)系近似成線性。通過對(duì)海拔-銅端子盒金具表面最高溫度進(jìn)行線性擬合,得到擬合曲線斜率為15.1×10-4,擬合后的R方值為0.9784,擬合結(jié)果良好。計(jì)算時(shí),該線夾分裂導(dǎo)線上(溫升最大值位置)的通流密度為7.02×10-5A/m-2。

        圖7 抱夾金具表面最高溫度值隨海拔的變化曲線圖

        通過改變對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)不同海拔高度金具表面的溫度場(chǎng)分布仿真結(jié)果可以看出,金具表面溫度的最大值隨海拔高度的變化基本呈線性分布。

        3 結(jié)論

        本文以典型抱夾金具為研究對(duì)象,依據(jù)直流工程項(xiàng)目中常用圖紙建立了電磁-熱三維有限元仿真計(jì)算模型,得到了穩(wěn)態(tài)條件下的溫升時(shí)仿真計(jì)算結(jié)果。研究分析了同類型金具不同結(jié)構(gòu)對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響和海拔對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響,得到了典型抱夾金具溫度場(chǎng)分布和典型抱夾金具表面最高溫度隨海拔的變化曲線圖。得到以下結(jié)論:

        1)利用有限元仿真分析可以得到典型抱夾金具在不同高度下,金具表面的溫度場(chǎng)分布情況,為金具的工程設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ),提高金具的可靠性。

        2)仿真分析結(jié)果顯示帶有散熱翅的抱夾相對(duì)于同類型抱夾,散熱面積提高了25%左右,其表面最高溫度要低2到3度。金具設(shè)計(jì)時(shí)增加散熱面積,可有效降低表面最高溫度,提高金具通流能力。

        3)仿真分析了海拔高度對(duì)金具表面溫度場(chǎng)分布的變化,結(jié)果表明,隨著海拔高度升高,金具表面溫度最大值近似線性升高,從0 m海拔至5000 m海拔,金具表面最高溫度可相差8 ℃。

        猜你喜歡
        金具海拔高度溫升
        電機(jī)溫升試驗(yàn)分析及無人值守電機(jī)溫升試驗(yàn)優(yōu)化
        電機(jī)溫升計(jì)算公式的推導(dǎo)和應(yīng)用
        一起牽引站供電線路金具斷裂典型故障分析
        湖南電力(2021年4期)2021-11-05 06:45:12
        故障狀態(tài)下純電動(dòng)汽車環(huán)境壓力及海拔高度估算方法
        北京汽車(2021年1期)2021-03-04 13:05:46
        LED照明光源的溫升與散熱分析
        電子制作(2018年2期)2018-04-18 07:13:36
        大截面電力電纜固定金具三維渦流場(chǎng)有限元分析
        高壓大截面電纜固定金具損耗分析研究
        不同海拔高度人群胃蛋白酶原血清水平差異性分析
        降低GIS局部溫升的研究
        河南科技(2014年14期)2014-02-27 14:11:56
        我國架空輸電線路金具技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用
        亚洲av一宅男色影视| 五月婷婷六月丁香久久综合| 四虎影在永久在线观看| 精品国产午夜理论片不卡| 久久久久成人亚洲综合精品| 免费人成视频网站在线观看不卡| 一区二区三区亚洲视频| 24小时日本在线视频资源| 国产人澡人澡澡澡人碰视频| 制服无码在线第一页| 国产精品国产传播国产三级| 国产情侣真实露脸在线| 国产精品亚洲综合色区韩国| 日韩亚洲国产av自拍| 女人天堂国产精品资源麻豆| 精品福利一区二区三区免费视频| 18禁美女裸身无遮挡免费网站| 欧美激情国产亚州一区二区| 亚洲韩日av中文字幕| 欧美老肥妇做爰bbww| 色欲aⅴ亚洲情无码av蜜桃| 男人天堂AV在线麻豆| 日韩av一区二区三区精品久久 | 99久久久无码国产精品性| 无码人妻丰满熟妇区五十路百度| 亚洲成a人片在线观看导航| 日本高清成人一区二区三区| 岳丰满多毛的大隂户| 国产成a人亚洲精v品无码性色| 国产女同一区二区在线| 亚洲av在线观看播放| 伊人久久大香线蕉av不卡| 亚洲影院丰满少妇中文字幕无码| 久久夜色精品国产九色| 精品久久av一区二区| 野花社区视频www官网| 一个人免费观看在线视频播放| 隔壁的日本人妻bd高清中字 | 国产女人18一级毛片视频| 在线观看国产av一区二区| 久久久久亚洲av成人人电影|