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基于多物理场耦合的气体绝缘母线触头接触温升有限元计算
被引量:
38
1
作者
孙国霞
舒乃秋
+3 位作者
吴晓文
谢志杨
金向朝
彭辉
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第S2期408-413,共6页
触头接触温升与气体绝缘母线的运行状态以及可靠性密切相关。建立了气体绝缘母线三维涡流场分析模型计算母线各部分原件的功率损耗,并将其作为热载荷输入流场以及温度场有限元分析模型,计算出了母线温度场分布。为了模拟接触电阻且不影...
触头接触温升与气体绝缘母线的运行状态以及可靠性密切相关。建立了气体绝缘母线三维涡流场分析模型计算母线各部分原件的功率损耗,并将其作为热载荷输入流场以及温度场有限元分析模型,计算出了母线温度场分布。为了模拟接触电阻且不影响母线温度场分布情况,合理简化了触头结构。基于计算流体力学理论,采用多组分传输方法计算母线内外不同气体的对流换热问题,避免了反复迭代求解对流换热系数。考虑了接触电阻以及气体热物性参数随温度变化的特性。多物理场耦合计算结果与实测值的对比结果表明了接触电阻简化的合理性以及母线温升计算模型的有效性。所提出的模型对于母线触头过热状态监测提供了方法和依据。
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关键词
气体绝缘母线
接触电阻
多组分传输
涡流场
温度场
多物理场耦合
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职称材料
基于流体多组分传输的气体绝缘母线温度场数值计算与分析
被引量:
52
2
作者
吴晓文
舒乃秋
+1 位作者
李洪涛
李玲
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第33期141-147,187,共7页
气体绝缘母线的工作状态与其散热性能以及温升直接相关。建立了有限元模型计算母线导体焦耳热损耗以及外壳涡流损耗,根据流体力学理论,采用流体多组分传输模型计算母线流场与温度场分布。利用单元映射方法实现涡流场、流场以及温度场的...
气体绝缘母线的工作状态与其散热性能以及温升直接相关。建立了有限元模型计算母线导体焦耳热损耗以及外壳涡流损耗,根据流体力学理论,采用流体多组分传输模型计算母线流场与温度场分布。利用单元映射方法实现涡流场、流场以及温度场的间接耦合,综合考虑母线与其内部绝缘气温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体及外部空气边界的对流与辐射换热效应、流体物性参数随温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体交界面对流与辐射换热量的比例关系、传热系数分布以及母线温升随电力负荷与时间的变化过程。通过对比计算结果与传统工程算法、单组分分析方法以及实验结果,验证了该模型的正确性。
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关键词
气体绝缘母线
有限元模型
流体多组分传输
流场
温度场
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职称材料
气体绝缘母线热计算及其影响因素分析
被引量:
16
3
作者
李玲
吴晓文
+1 位作者
李洪涛
裴一乔
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第9期264-270,共7页
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...
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。
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关键词
气体绝缘母线
散热性能
焦耳热损耗
流体场
温度场
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职称材料
题名
基于多物理场耦合的气体绝缘母线触头接触温升有限元计算
被引量:
38
1
作者
孙国霞
舒乃秋
吴晓文
谢志杨
金向朝
彭辉
机构
广东电网公司佛山供电局
武汉大学电气工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第S2期408-413,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012207020208)
文摘
触头接触温升与气体绝缘母线的运行状态以及可靠性密切相关。建立了气体绝缘母线三维涡流场分析模型计算母线各部分原件的功率损耗,并将其作为热载荷输入流场以及温度场有限元分析模型,计算出了母线温度场分布。为了模拟接触电阻且不影响母线温度场分布情况,合理简化了触头结构。基于计算流体力学理论,采用多组分传输方法计算母线内外不同气体的对流换热问题,避免了反复迭代求解对流换热系数。考虑了接触电阻以及气体热物性参数随温度变化的特性。多物理场耦合计算结果与实测值的对比结果表明了接触电阻简化的合理性以及母线温升计算模型的有效性。所提出的模型对于母线触头过热状态监测提供了方法和依据。
关键词
气体绝缘母线
接触电阻
多组分传输
涡流场
温度场
多物理场耦合
Keywords
gas
insulated
busbars
(
gib
),contact resistance
multiple species transport,eddy current field,temperature distribution,coupled multi-physics
分类号
TM645.11 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于流体多组分传输的气体绝缘母线温度场数值计算与分析
被引量:
52
2
作者
吴晓文
舒乃秋
李洪涛
李玲
机构
武汉大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第33期141-147,187,共7页
基金
国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2009CB724500)~~
文摘
气体绝缘母线的工作状态与其散热性能以及温升直接相关。建立了有限元模型计算母线导体焦耳热损耗以及外壳涡流损耗,根据流体力学理论,采用流体多组分传输模型计算母线流场与温度场分布。利用单元映射方法实现涡流场、流场以及温度场的间接耦合,综合考虑母线与其内部绝缘气温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体及外部空气边界的对流与辐射换热效应、流体物性参数随温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体交界面对流与辐射换热量的比例关系、传热系数分布以及母线温升随电力负荷与时间的变化过程。通过对比计算结果与传统工程算法、单组分分析方法以及实验结果,验证了该模型的正确性。
关键词
气体绝缘母线
有限元模型
流体多组分传输
流场
温度场
Keywords
gas insulated busbars(gibs)
finite element method(FEM)
fluid multiple species transport
fluid field
thermal field
分类号
TM501 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
气体绝缘母线热计算及其影响因素分析
被引量:
16
3
作者
李玲
吴晓文
李洪涛
裴一乔
机构
武汉大学电气工程学院
华中科技大学电气与电子工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第9期264-270,共7页
文摘
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。
关键词
气体绝缘母线
散热性能
焦耳热损耗
流体场
温度场
Keywords
gas
insulated
busbars
(
gib
), heat dissipation ability, joule's loss, fluid field, thermalfield
分类号
TM201 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多物理场耦合的气体绝缘母线触头接触温升有限元计算
孙国霞
舒乃秋
吴晓文
谢志杨
金向朝
彭辉
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
38
下载PDF
职称材料
2
基于流体多组分传输的气体绝缘母线温度场数值计算与分析
吴晓文
舒乃秋
李洪涛
李玲
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
52
下载PDF
职称材料
3
气体绝缘母线热计算及其影响因素分析
李玲
吴晓文
李洪涛
裴一乔
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
16
下载PDF
职称材料
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