强迫风冷封闭母线的研究设计

论文字数:16395,页数:41

1　概述
 随着生产和科学技术的发展，电能已成为工业、农业、国防和交通及国民经济各个部门不可缺少的动力，成为改善和提高人们物质文化的重要因素，一个国家电力工业的发展水平，往往是反映国民经济发达程度的重要标志。
 封闭母线是发电厂和变电所电能输送设备的重要组成部分，封闭母线的性能关系到发电厂和变电所及整个电力系统能否安全运行，因此，对封闭母线的可靠性提出了很高的要求。
 封闭母线主要用于联结大容量发电机的主出线和主变的低压侧。导体和外壳一般均由铝板卷制后焊接而成，导体和外壳之间由支柱绝缘子支持，与设备（如发电机、变压器等）联结处，导体端部焊有带接线端子的金具，将导体端部封死。封闭母线通常分段制造，根据现场布置情况，长度从3米到6米不等，以便运输和安装。现场组装时，段与段之间由半圆弧形铝抱瓦焊接起来。导体和外壳均使用非导磁铝材，由于运行时外壳上感应出与导体电流大小近似相等而方向相反的电流，壳外漏磁场很弱，所以，可极大地见效涡流损耗和短路时的电动力，且安全可靠。因此，大容量发电机组的单元接线都采用封闭母线联结。封闭母线一般有水平安装、倾斜安装、垂直安装等形式。通常母线采用水平安装的形式，但随着机组容量的不断增大，并受地质条件和布置空间等因素的限制，封闭母线有时只能采用倾斜和垂直安装相结合的方式。

目录
1　概述 1
1.1　母线的发展 1
1.2　强迫风冷封闭母线的发展与趋势 3
1.3　主要研究工作 3
2　强迫风冷封闭母线基本尺寸的确定 5
2.1　初步估计母线尺寸 5
2.2　强迫风冷封闭母线在自冷时的热平衡计算 5
2.2.1　导体的发、散热计算 5
2.2.2　外壳的发、散热计算 7
2.3　强迫风冷封闭母线正常工作时的热平衡计算 10
2.3.1　风冷封闭母线的冷却系统 10
2.3.2　风冷封闭母线的传热分析 11
2.3.3　热计算简化假定 12
2.3.4　热平衡方程组和边界条件 13
2.3.5　热平衡方程组计算程序 15
3　空气冷却器和风机的选择 19
4　温度即时监控反馈系统的设计 23
4.1  温度传感器的设计 23
4.1.1  数字温度传感器 23
4.1.2  DS1820的性能特点 24
4.1.3  DS1820的内部结构和外部管角 24
4.1.4  实际应用中应注意的几方面问题 25
4.2  DS1820温度检测电路的设计 26
4.3  报警电路的设计 26
4.4  温度记录的设计 27
5　温度即时监控反馈系统程序流程图及主程序 29
6  强迫风冷封闭母线的经济分析 34
6.1  冷却系统对经济性的影响 34
6.2  母线允许温度对经济性的影响 34
6.3  母线导体厚度及外壳厚度对经济性的影响 35
6.4  线导体和外壳的直径对经济性的影响 36
7  结论 37
致谢 38
参考文献 40
附录  A 42
附录  B 55