12kV大电流开关柜核心零部件的设计研究

发布时间：2017-08-16 04:02

  本文关键词：12kV大电流开关柜核心零部件的设计研究

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【摘要】：随着国家新型城镇化、农业现代化步伐逐步加快,新能源、分布式电源、电动汽车、储能装置快速发展,终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势,国家正加快配电网改造升级,全面提高城乡供电质量。12kV开关柜在电力系统进行输配及电能转换过程中进行开合、控制和保护,是配电网系统的核心设备,目前大量应用的开关柜额定电流为2000A和2500A两档,已经不能满足电网应用,亟需额定电流4000A的大电流开关柜对原有设备进行更换。配电网改造升级明显区别于新建电网,主要就在于连接方式、设备基础、对接尺寸等都已固定,这也就要求大电流开关柜要在柜体尺寸和主接线接口等方面与原有开关柜保持一致。这就使得原有放大空间尺寸、加大载流截面方式提升开关柜额定电流的方法不能满足。本文针对4000A额定电流的具体需求,综合考虑12kV开关柜的绝缘特性和使用特点,从发热机理和散热特性进行分析,并运用solidworks软件对所有载流元件进行建模和开关柜整体进行结构构建,充分发挥PHOENICS软件对热气流仿真计算的特长,从自然冷却和加装强制风冷系统两种工况进行计算,根据仿真计算结果,最终确定了采用强制制冷系统和断路器室双接地结构的开关柜设计结构。
【关键词】：电流 发热 温度 开关柜 型式试验
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM591
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外现状研究9-11
• 1.2.1 国外现状研究9-10
• 1.2.2 国内现状研究10-11
• 1.3 研究方法与设计思想11-12
• 1.3.1 研究方法11-12
• 1.3.2 设计思想12
• 1.4 本文研究的内容及结构安排12-14
• 1.4.1 课题研究的主要内容12-13
• 1.4.2 论文的结构安排13-14
• 第2章 大电流金属封闭开关的性能分析及结构设计14-26
• 2.1 大电流金属封闭开关的性能分析及技术参数14-21
• 2.1.1 性能分析14-21
• 2.1.2 主要技术指标及参数21
• 2.2 设计的标准21-23
• 2.3 优化的结构设计23-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第3章 模型建立及分析26-44
• 3.1 12k V大电流开关柜模型26-31
• 3.1.1 12kV大电流开关柜实体模型26-28
• 3.1.2 12kV大电流开关柜实体计算模型28-31
• 3.2 12KV大电流开关柜相关的各种计算31-35
• 3.3 各种影响因素35-41
• 3.3.1 集肤效应的影响分析35-39
• 3.3.2 邻近效应的影响分析39-41
• 3.4 零部件功率值41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 仿真计算结果与分析44-58
• 4.1 风扇冷却条件下的稳态计算结果与分析44-52
• 4.1.1 温度场分布及计算46-51
• 4.1.2 气流场分布及分析51-52
• 4.2 无风扇冷却条件下的稳态计算结果与分析52-57
• 4.2.1 温度场分布及分析53-55
• 4.2.2 气流场分布及分析55-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58
• 5.2 未来工作的展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 攻读硕士学位期间的研究成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李瑾侠;;开关柜大电流发热的两种风冷降温方法比较[J];农村电工;2013年03期

2 韩冬;王振岳;孙金国;;开关设备电弧故障检测及定位装置[J];华电技术;2011年04期

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本文编号：681303