Численное моделирование нагрева закрытого трехфазного шинопровода 10 кВ в номинальном режиме

У. Н. Сысина; С. Л. Назаров

doi:10.34831/EP.2021.34.85.001

Численное моделирование нагрева закрытого трехфазного шинопровода 10 кВ в номинальном режиме

У. Н. Сысина, С. Л. Назаров

Аннотация

Разработана модель нагрева закрытого шинопровода с токоведущими шинами произвольного сечения с учетом их пространственного расположения и различной формы оболочки. Достоверность модели подтверждена экспериментальными данными на серийном шинопроводе с коробчатыми шинами в измерительной лаборатории ООО "СВЭЛ-СТ". Результаты испытаний и моделирования имеют удовлетворительную сходимость. Разработанная модель может быть использована для улучшения технических характеристик уже изготовляемых шинопроводов, а также для проектирования новых с большими значениями номинальных токов. Использование модели нагрева шинопроводов позволяет уменьшить количество и стоимость получения экспериментальных данных в испытательной лаборатории предприятия. Модель нагрева шинопровода основана на решении связанных полевых задач расчета электромагнитного и температурных полей методом конечных элементов (МКЭ). Предлагаемая модель реализована на отечественном программном обеспечении МКЭ - пакете ELCUT.

Ключевые слова

закрытый трехфазный шинопровод; электромагнитный экран; моделирование электромагнитного поля; моделирование нагрева

Полный текст:

PDF

Литература

ГОСТ 8024 - 90. Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний. Режим доступа: http: // docs.cntd.ru/document/gost-8024-90

ПУЭ, 7-е издание. Режим доступа: https: //www.elec.ru/library/direction/pue.html

Открытый шинопровод на 10 кВ: типовой пример ELCUT. Режим доступа: http: //elcut.ru/advanced/ bus-bars_heating_r.htm

Индуктивность двухпроводной линии: типовой пример ELCUT. Режим доступа: https: //elcut.ru/advanced/parallel_wires_inductancer.htm

Индукционный нагрев трубной заготовки: типовой пример ELCUT. Режим доступа: https: //elcut.ru/advanced/ihd_r.htm

Faiz, J. Recent progresses in bus-ducts design / J. Faiz, H. Ehya and A. M. Takbash // International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2016, Vol. 35 No. 1, pp. 117 - 136. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //www.emerald.com/insight/ content/doi/10.1108/COMPEL-02-2015-0099/full/html/(Accessed 04 January 2016)

Naveen, P. T. Experimental and Numerical Study on Copper and Aluminum Bus Duct System for the Prediction of Temperature Variation / P. T. Naveen, S. Thirumurugaveerekumar // International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), 2018, Vol. 6, Issue IV. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //ijraset.com/fileserve.php?FID=15835/ (Accessed April 2018)

Hwang, Chang-Chou. Analysis of electromagnetic and thermal fields for a bus duct / Chang-Chou Hwang, J. J. Chang, Y. H. Jiang // System Electric Power Systems Research, 1998, Vol. 45, pp. 39 - 45. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //doi.org/10.1016/S0378-7796(97)01220-0/(Accessed 11 November 1997)

Bedkowski, Mateusz. Coupled numerical modelling of power loss generation in busbar system of low-voltage switchgear / Mateusz Bedkowski, Jacek Smolka, Krzysztof Banasiak, Zbigniew Bulinski, Andrzej J. Nowak, Tomasz Tomanek, Adam Wajda // International Journal of Thermal Sciences, 2014, Vol. 82, pp. 122 - 129. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //doi.org/10.1016/j. ijthermalsci.2014.04.001/(Accessed 5 May 2014)

Plesca, Adrian. Thermal Analysis of Busbars from a High Current Power Supply System / Adrian Plesca // Energies, 2019, Vol. 2288. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //doi.org/10.3390/ en12122288/(Accessed 14 June 2019)

Филиппов, И. Ф. Теплообмен в электрических машинах. Учеб. пособие для вузов / И. Ф. Филиппов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-е, 1986. - 256 с.

Yunus, A. Heat transfer. A practical approach / A. Yunus, (2nd Edition) // McGraw-Hill, New York, 2004. - 874 p. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //www.academia.edu/20061774/HEAT_TRANSFER_A_Practical_Approach_2nd_Ed_ %C3%87engel_2003

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.34.85.001