风电专用母线槽运行状态分析与监测技术研究

发布时间：2024-12-15 21:37

　　随着风电新能源的大力推广,风电母线槽以其载流量大、传输电流等级高和使用寿命周期长的特点代替了原先的动力电缆,成为风电机组传输电流的重要组成部分。由于塔筒长期受风载荷的影响,导致安装在塔筒内部的风电母线槽持续受到外力和振动作用,进而引发母线槽的结构故障和热故障,它们是破坏风电机组安全运行的关键因素。因此研究风电母线槽结构特性和发热特性,确定风电母线槽的故障位置,实时监测风电母线槽安全状态有着重要的意义。论文建立了风电母线槽三维实体模型,分析了风电机组在塔顶风载荷、塔顶风轮和机舱产生的重力偏心载荷、塔身风载荷等三种工况下的力学性能,确定了风电母线槽力学分析的边界条件和所受载荷,完成了风电母线槽的结构分析。通过对比三种工况下母线槽应力分布情况,确定了母线槽结构故障位置,为风电母线槽应力监测点定位和结构设计优化提供理论指导。结合传热学相关知识理论,分析风电母线槽的传热过程,计算风电母线槽的热源载荷和边界条件,建立了风电母线槽温度场模型,完成了对其温度场分布的求解。再通过试验数据对比,验证了温度场仿真的合理性,确定了母线槽热故障位置。依据风电母线槽的故障分析结果,设计了一套风电母线槽故障在线监测系...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1电缆与母线槽在塔筒内部安装图

（a）动力电缆安装图（b）风电母线槽安装图图1-1电缆与母线槽在塔筒内部安装图随着风电母线槽使用量的不断增多，风电母线槽运行过程中的安全稳定性也越重要。由于母线槽固定安装在风电塔筒的内壁上，当塔筒受到不同风况引起的风影响时，会导致塔内母线槽受到应力载荷和振动的双重作用，它们....

图2-1风电母线槽结构分析技术方案

2风电专用母线槽力学分析专用母线槽力学分析电机组的运行周期内，风电塔筒受各随机风载荷的影响，导致风电塔筒于母线槽固定安装在风电塔筒的内壁上，和风电塔筒无相对运动，所以持续受到外力作用，这样长时间的工作会导致母线槽发生疲劳累积损伤线槽结构破坏，引起重大的电力事故。所以对风电母线槽....

图2-2密集型风电母线槽

本文主要研究密集型母线槽，如图2-2所示，其结构主要由外壳、绝缘支撑、带电部件和固定螺栓组成。母线槽外壳的作用在于保护设备不被外部因素所干扰破坏，其分为盖板和侧板两个部件，盖板是外壳的上下壳板，侧板是外壳的左右壳板，二者主要通过螺钉等方法安装固定在母线槽外壳的开口处，该设备在运....

图2-3风电塔筒风载荷示意图

图2-3风电塔筒风载荷示意图机组的风轮受到风载荷作用所产生的应筒及母线槽上，对于风电机组所处环境密度，其空气密度与当地海拔z有关，0.0001z=0.00125e风场风力变化是多样的，所以我们在分将风电塔筒的受力分析进行简化，主要切出工况风速为11.4m/s，切出工....

本文编号：4016503