固體絕緣開(kāi)關(guān)柜是配電系統(tǒng)的重要設(shè)備,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)將直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)大范圍停電,造成巨大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。因此,深化智能電網(wǎng)概念,提升電網(wǎng)自動(dòng)化水平,強(qiáng)化配網(wǎng)各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè),以確保配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為重要。本文針對(duì)某公司研發(fā)的一種額定電壓12k V載流1250A的固體絕緣開(kāi)關(guān)柜開(kāi)展研究工作。首先,根據(jù)固體介質(zhì)熱傳遞理論,利用ANSYS有限元法對(duì)電纜終端接頭進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)仿真計(jì)算。在仿真軟件中分別建立了電纜接頭仿真模型,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況和物理環(huán)境設(shè)置其材料屬性及邊界條件,通過(guò)合理的網(wǎng)格劃分后得到了溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果。根據(jù)其溫度場(chǎng)分布特點(diǎn)及觸頭溫升影響因素提出了基于偏最小二乘法的電纜觸頭溫度計(jì)算方法。另外,對(duì)柜內(nèi)部發(fā)生過(guò)熱故障的固體絕緣母線(xiàn)進(jìn)行了溫度場(chǎng)的研究。建立了絕緣母線(xiàn)數(shù)值分析模型,設(shè)定母線(xiàn)邊界條件,計(jì)算了正常情況和異常情況下母線(xiàn)溫度場(chǎng)分布,利用該模型提出了基于傳熱學(xué)理論的絕緣母線(xiàn)導(dǎo)體本體溫度計(jì)算方案。其次,確定微處理器和傳感器的選型,以stm32f103zet6嵌入式系統(tǒng)為核心搭建了現(xiàn)場(chǎng)硬件系統(tǒng),包括最小系統(tǒng)單元、溫度采集單元、數(shù)據(jù)處理... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電纜接頭模型

兩方面因素的情況，本次仿真采用自由網(wǎng)格剖分的形式；界條件，電纜導(dǎo)體內(nèi)部在周?chē)鷮?dǎo)熱介質(zhì)分布均勻的情況下屬，導(dǎo)體到絕緣層的傳熱屬于第二類(lèi)邊界條件，絕緣層與外圍于第三類(lèi)邊界條件；構(gòu)并顯示溫度分布云圖。體溫度場(chǎng)分布如圖 2-2 所示，從圖可以看出，接頭附近導(dǎo)體部導(dǎo)體到外部絕緣層溫度呈對(duì)稱(chēng)降低趨勢(shì)分布，截面中心0N 時(shí)，溫度達(dá)到 114.64℃，截面外圍溫度最低，大約為 桿方向溫度分布均勻，幾乎不發(fā)生變化。此時(shí)，沿徑向方中橫坐標(biāo)表示徑向上距離截面圓柱中心的距離（d），縱坐中心位置縱坐標(biāo)平直且溫度最高，向外圍逐漸遞減，溫度布變化一致。改變壓力，多次仿真實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 2-4。

phics NX）對(duì)固體絕緣母線(xiàn)按實(shí)際比例搭度場(chǎng)分布計(jì)算，運(yùn)用其對(duì)母線(xiàn)觸頭傳熱分，結(jié)合 ANSYS 結(jié)果處理模塊可以進(jìn)行準(zhǔn)真參數(shù)導(dǎo)體接頭處由于銜接不良而產(chǎn)生較大的；斷路器室因動(dòng)觸頭在開(kāi)合過(guò)程中伴隨潛在發(fā)熱源。這些熱源主要散布在 SIS、出線(xiàn)端接頭（電纜室），根據(jù) SIS 熱源結(jié)構(gòu)模型如圖 3-1 所示。針對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響；不計(jì)導(dǎo)體和絕緣層氣隙對(duì)傳熱的對(duì)柜內(nèi)部溫度的作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]10 kV智能化高壓開(kāi)關(guān)柜測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周文文,聶一雄,徐衛(wèi)東,彭丹.  廣東電力. 2017(12)
[2]高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備觸頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳強(qiáng),李慶民,叢浩熹,李勁松,行晉源.  高壓電器. 2015(09)
[3]基于激光半導(dǎo)體技術(shù)的光纖點(diǎn)式測(cè)溫系統(tǒng)[J]. 田杰,余鵬,段紹輝,王同志,劉小燕.  激光雜志. 2015(01)
[4]電網(wǎng)變電設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)[J]. 王曉剛.  黑龍江科學(xué). 2014(11)
[5]基于有限元分析法的電纜中間接頭溫升仿真研究[J]. 王磊,劉國(guó)建,嚴(yán)浩軍,趙慶,茅大鈞,彭道剛.  上海電力學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]10kV高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的在線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)探析[J]. 張曉東.  科技風(fēng). 2014(18)
[7]有屏蔽罩結(jié)構(gòu)的GIS觸頭溫度紅外在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 叢浩熹,行晉源,李慶民,齊波,李成榕,劉有為,肖燕.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2014(09)
[8]基于紅外傳感的GIS隔離開(kāi)關(guān)觸頭溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J]. 叢浩熹,李慶民,齊波,李成榕,劉有為,肖燕.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2014(03)
[9]高壓開(kāi)關(guān)柜接觸發(fā)熱溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 王秉政,江健武,趙靈,樊亞?wèn)|,段紹輝,王建國(guó).  高壓電器. 2013(12)
[10]基于光纖光柵的氣體絕緣開(kāi)關(guān)母線(xiàn)溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 吳曉文,舒乃秋,李洪濤,金向朝,謝志楊.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(04)

碩士論文
[1]中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)組件溫度場(chǎng)分析及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 徐敏捷.重慶大學(xué) 2014
[2]10kV高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 曾振興.華南理工大學(xué) 2013
[3]12kV固體絕緣環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 翟鵬飛.華北電力大學(xué) 2013
[4]高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張振國(guó).太原理工大學(xué) 2013
[5]高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D]. 趙炳成.浙江大學(xué) 2011
[6]基于光纖光柵的開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 王新彤.華北電力大學(xué)（河北） 2010
[7]光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其在高低壓開(kāi)關(guān)柜中的應(yīng)用[D]. 張純璽.山東大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3048570