دراسة مقارنة لمحاكاة ارتفاع درجة الحرارة في الوحدة الرئيسية الحلقية

Summary

يعالج هذا البحث مشكلة ارتفاع درجة الحرارة للوحدة الرئيسية الحلقية من خلال إنشاء نموذج مبسط وإجراء تحليل مقارن في وحدتين لحل مجال درجة الحرارة.

Abstract

الوحدة الرئيسية الحلقية (RMU) هي جهاز مهم في أنظمة توزيع الطاقة المستخدمة لتوصيل وتوزيع الكهرباء. ومع ذلك ، نظرا لهيكلها الداخلي المدمج والحمل الحالي العالي ، فإن مشكلات تبديد الحرارة بارزة بشكل خاص. لمعالجة هذه المشكلة ، تقترح هذه الدراسة بشكل مبتكر نموذج RMU مبسط ، باستخدام طرق محاكاة العناصر المحدودة لحل الخسائر الأومية للموصلات بدقة في ظل ظروف التشغيل الفعلية والحصول على بيانات الخسارة الأومية لمختلف المكونات. هذا هو أول تحقيق متعمق في مشكلة ارتفاع درجة الحرارة في RMU باستخدام مثل هذا النهج الشامل. بعد ذلك ، تم حل مجال درجة الحرارة باستخدام وحدتين مختلفتين لتحليل مجال درجة الحرارة ، مع مقارنة وتحليل مفصل لنتائج المحاكاة لتحديد أوجه التشابه والاختلاف والاتجاهات في توزيع درجة الحرارة. تشير النتائج إلى أن نموذج محلول مجال درجة الحرارة ، الذي يأخذ في الاعتبار انتقال الحرارة بالحمل الحراري ، أكثر دقة ويتماشى مع ظروف التشغيل الفعلية. يوفر هذا البحث نهجا مبتكرا وحلولا عملية لتصميم وحدات RMU وتحسينها. يمكن للأبحاث المستقبلية استكشاف طرق تحليل اقتران الفيزياء المتعددة لمعالجة التصميم الهيكلي وقضايا التحقق الإلزامي لوحدات RMU ذات الجهد العالي والعالي للغاية وغيرها من المعدات الكهربائية ، وبالتالي توفير رؤى مهمة للتصميم الهندسي.

Introduction

الوحدة الرئيسية الحلقية عبارة عن مجموعة من المفاتيح الكهربائية عالية الجهد المثبتة في خزانة معدنية فولاذية أو مصنوعة من وحدة إمداد طاقة شبكة الحلقة المتباعدة المجمعة من المعدات الكهربائية. يتكون الهيكل العام لمفتاح الحمل والدائرة الموصلة من الدائرة الموصلة ، والتي تتضمن عددا من المكونات التي تشكل النواة الرئيسية لوحدة الحلقة. ومع ذلك ، نظرا لهيكلها الداخلي المدمج ، تواجه الوحدة الرئيسية الحلقية تحديات في تبديد الحرارة. هذا يمكن أن يؤدي إلى تشوه حراري وتقادم عند التشغيل لفترات طويلة في بيئات ذات درجات حرارة عالية. لا تؤثر هذه المشكلات على عمر خدمة الوحدة فحسب ، بل تؤثر أيضا على خصائصها العازلة ، مما يشكل مخاطر على السلامة. على وجه الخص....

Protocol

1. نموذج

ملاحظة: نظرا للهيكل المعقد للوحدة الرئيسية للحلقة (الشكل 1 أ) ، تم اختيار برنامج تصميم عبر الإنترنت لتبسيط تشغيل الوحدة الرئيسية للحلقة.

1. تبسيط النمذجة
   1. قم بتبسيط النموذج جزئيا ، مع الحفاظ على قسم صندوق الهواء في RMU أثناء إزالة أو تبسيط المكونات الأخرى مثل أعمدة العزل ، ومسامير التثبيت ، والصواميل ، ومكونات الختم ، وأقواس دعم الضغط. تظهر النسخة المبسطة في (الشكل 1 ب).
      1. في عملية تبسيط الوحدة الرئيسية للحلقة من النوع 630A ، قم بإزالة العمود المعزول الذي يربط غرفة قاطع الدائرة بصندوق الأدوات والعديد من ا....

النتائج

واستنادا إلى البيانات الواردة في الجدول 3، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية: الخسائر الإجمالية للمراحل A و B و C متشابهة نسبيا. على وجه التحديد ، يبلغ إجمالي الخسائر للمرحلة A 16.063 واط / متر مكعب ، والمرحلة B هي 16.12 واط / متر مكعب ، والمرحلة C هي 19.57 واط / متر مكعب. قد تكو.......

Discussion

هذه الورقة عبارة عن تحليل محاكاة مقارن لارتفاع درجة حرارة الخزانة الحلقية بناء على برنامج النمذجة الهندسية وبرامج العناصر المحدودة ، ويتم تحليل الحل الأنسب لحالة ارتفاع درجة الحرارة الفعلية بواسطة وحدتين من وحدات حل مجال درجة حرارة العناصر المحدودة. توصف الإدارة الحر?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Air	/	/	Conventional gases
Aluminum	/	/	Alloy Materials
Copper	/	/	Alloy Materials
Icepak	ANSYS company	ANSYS 2021R1	A CFD thermal simulation software
PC hosting	/	12th Generation Intel(R) Core(TM) i5-13500F CPU	Host computer equipment
SolidWorks	Subsidiary of Dassault Systemes	SolidWorks2021	An engineering software drawing tool
Steady-state thermal	ANSYS company	ANSYS 2021R1	A thermal simulation solution tool