【摘 要】
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由于封闭式母线的自身结构的特点,在强大的交变电磁场下感应产生大量的功率损耗和发热产生的温升对母线的工作性能以及可靠性都有很大的影响。作为大电流传输电设备,发电机出
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由于封闭式母线的自身结构的特点,在强大的交变电磁场下感应产生大量的功率损耗和发热产生的温升对母线的工作性能以及可靠性都有很大的影响。作为大电流传输电设备,发电机出口母线的磁屏蔽,发热温升和散热问题是考验母线能否长期稳定运行的关键因素。因此,对封闭母线的研究逐渐成为各封闭母线生产企业和各大电站最关心的内容之一。 本文首先在研究封闭母线国内外现状的基础上,研究了封闭母线电磁屏蔽材料的使用情况及封闭母线温升特性的发展情况。其次,以10.5 kV,5kA水轮发电机管型封闭母线为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件作为平台,建立了管型发电机封闭母线的二维有限元模型,对封闭母线进行了电磁场分析。采用矢量位方法对这种封闭母线的电磁场进行了数值计算,分析了采用屏蔽材料铜和非晶合金在不同屏蔽层厚度时,封闭母线的电磁场分布情况,最终确定了非晶合金为屏蔽材料以及5mm的屏蔽层厚度。再次,根据磁场分析选出的屏蔽材料和屏蔽层厚度,对封闭母线进行了温度场分析,分析了两种屏蔽材料在相同的厚度下,母线的温度分布情况以及在不同环境温度,不同负荷电流和不同大气压下,对母线温度场分布的影响。最后,通过仿真分析对比了不同相最大电流,不同矩形箱体材料时,母线磁场和热场的分布情况,从而有效的优化了母线结构。本课题所确定的管型封闭母线的计算方法及仿真分析方法具有较强的实用性,关于屏蔽方案的确定以及分析各种因素对母线温升的影响为封闭母线结构的进一步优化提供了理论支持。
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