气体绝缘母线热计算及其影响因素分析

气体绝缘母线的散热性能研究是母线设计及状态检测的重要环节。分别建立了分相及三相共箱式母线涡流场、流体场以及温度场有限元分析模型,将涡流场分析得到的焦耳热损耗作为热源间接耦合至流体场与温度场。进行温升计算时,考虑了对流与辐射换热过程中流体密度、导热系数以及动力粘度随温度变化的特性。通过确定换热边界条件,求解出不同结构母线的温度场分布,与实验数据的对比验证了计算结果的正确性。应用此热计算模型研究了环境温度、气体压强以及负荷电流对不同结构母线温度场分布的影响,所得出的结论对于母线设计及其运行期间的状态检测具有一定的参考意义。

离相气体绝缘母线温度场计算及其影响因素分析

离相气体绝缘母线的温升和散热性能是影响其工作稳定性的重要因素之一。笔者先通过涡流场计算得到导体及外壳的焦耳热损耗,然后将其作为体积热源,通过间接耦合方法再计算出母线温度场分布,进而与实验数据进行对比,验证温度场计算结果的正确性,最后分析环境温度、气体压强以及不同负荷电流对母线温度场分布的影响。所得出的结论对离相气体绝缘母线散热设计具有参考价值。

离相GIS母线温度预测方法研究

为了弥补现有测温装置只能检测GIS母线表面温度的不足,研究了一种离相GIS母线温度预测方法。利用Kelvin函数计算母线导体与外壳的集肤效应系数,并结合负荷电流计算母线焦耳热损耗;根据传热学原理,综合考虑对流及辐射换热因素,建立能量守恒方程迭代求解母线导体及外壳温度;计算结果与有限元方法以及实验数据的对比表明了该方法的正确性,对于离相GIS母线温度状态检测具有实际意义。

基于多物理场耦合的竖井GIL温升特性研究

为研究气体、竖井落差高度及风机风量对竖井GIL温升的影响,以550 k V GIL为原型建立了敞开式GIL与竖井GIL用电磁场-温度场-流场多物理场耦合计算模型。通过电磁场获得通流元件的焦耳热损耗,并将其结果耦合到流场中进行温升的仿真计算。敞开式GIL温升试验结果与仿真结果的最大误差不超过1.2 K,验证了采用的多物理场耦合方法的准确性。

横向磁通感应加热带材温度场的计算分析

连续运动的带材在横向磁通感应加热装置下通过交变磁场感应出涡流,产生焦耳损耗从而对运动带材进行加热。横向磁通感应加热具有加热速度快,加热频率低等一系列优点,但是在加热过程中会出现带材出口处温度分布不均匀的现象,这严重制约横向磁通感应加热在实际工业生产中的应用。本文以六边形线圈为例,通过设计单一变量试验进行对比,分析线圈所加激励电流以及线圈相对位置对运动带材表面温度分布所产生的影响,从而确定合理的加热条件,为扩大横向磁通感应加热在实际生产中的应用提供理论支持。