Halka Ana Ünitesinde Sıcaklık Artışı Simülasyonunun Karşılaştırmalı Çalışması

Özet

Bu makale, basitleştirilmiş bir model oluşturarak ve iki sıcaklık alanı çözme modülünde karşılaştırmalı bir analiz yaparak halka ana ünitesinin sıcaklık artışı problemini ele almaktadır.

Özet

Halka Ana Ünite (RMU), elektriği bağlamak ve dağıtmak için kullanılan güç dağıtım sistemlerinde kritik bir cihazdır. Bununla birlikte, kompakt iç yapısı ve yüksek akım yükü nedeniyle, ısı dağılımı sorunları özellikle belirgindir. Bu sorunu ele almak için, bu çalışma, gerçek çalışma koşulları altında iletkenlerin omik kayıplarını doğru bir şekilde çözmek ve çeşitli bileşenler için omik kayıp verileri elde etmek için sonlu elemanlar simülasyon yöntemlerini kullanan basitleştirilmiş bir RMU modeli önermektedir. Bu, RMU'nun sıcaklık artışı probleminin bu kadar kapsamlı bir yaklaşım kullanılarak yapılan ilk derinlemesine araştırmasıdır. Daha sonra, sıcaklık dağılımındaki benzerlikleri, farklılıkları ve eğilimleri belirlemek için simülasyon sonuçlarının ayrıntılı bir karşılaştırması ve analizi ile sıcaklık alanı iki farklı sıcaklık alanı analiz modülü kullanılarak çözüldü. Sonuçlar, konvektif ısı transferini dikkate alan sıcaklık alanı çözüm modelinin daha doğru olduğunu ve gerçek çalışma koşullarıyla uyumlu olduğunu göstermektedir. Bu araştırma, RMU'ların tasarımı ve optimizasyonu için yenilikçi bir yaklaşım ve pratik çözümler sunmaktadır. Gelecekteki araştırmalar, yüksek ve ultra yüksek voltajlı RMU'lar ve diğer elektrikli ekipmanlar için yapısal tasarım ve zorunlu doğrulama konularını ele almak için çok fizikli birleştirme analiz yöntemlerini daha fazla keşfedebilir ve böylece mühendislik tasarımı için önemli bilgiler sağlayabilir.

Giriş

Halka ana ünite, çelik metal bir kabine monte edilmiş veya elektrikli ekipmanın monte edilmiş aralıklı halka ağ güç kaynağı ünitesinden yapılmış bir grup yüksek voltajlı şalt cihazıdır. Yük anahtarının ve iletken devrenin genel yapısı, halka ünitesinin ana çekirdeğini oluşturan bir dizi bileşeni içeren iletken devreden oluşur. Bununla birlikte, kompakt iç yapısı nedeniyle, halka ana ünitesi ısı dağılımında zorluklarla karşı karşıyadır. Bu, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda uzun süre çalışırken termal deformasyona ve yaşlanmaya neden olabilir. Bu sorunlar sadece ünitenin hizmet ömrünü etkilemekle kalmaz, aynı zamanda yalıtım özelliklerini....

Protokol

1. Modeli

NOT: Halka ana ünitesinin karmaşık yapısı nedeniyle (Şekil 1A), halka ana ünitesinin çalışmasını basitleştirmek için çevrimiçi bir tasarım yazılımı seçilmiştir.

1. Modelleme basitleştirme
   1. Yalıtım milleri, sabitleme cıvataları, somunlar, sızdırmazlık bileşenleri ve basınç destek braketleri gibi diğer bileşenleri çıkarırken veya basitleştirirken RMU'nun hava kutusu bölümünü koruyarak modeli kısmen basitleştirin. Basitleştirilmiş versiyon (Şekil 1B)'de gösterilmiştir.
      1. 630A tipi halka ana üniteyi basitleş....

Tartışmalar

Bu makale, mühendislik modelleme yazılımı ve sonlu elemanlar yazılımına dayalı olarak halka kabinin sıcaklık artışının karşılaştırmalı bir simülasyon analizidir ve gerçek sıcaklık artışı durumu için en uygun çözüm, iki sonlu eleman sıcaklık alanı çözüm modülü ile analiz edilir. Termal yönetim, Icoz^23'te elektronik bileşenlerin yüksek verimliliğini ve güvenilirliğini korumada kritik ve temel bir bileşen olarak da tanıml.......

Malzemeler

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