采用铜包钢复合线的对称电缆邻近效应

考虑了对称电缆中电磁场的集肤效应、反射效应和邻近效应 ,计算出铜包钢对称电缆的传输参数 ,并证明当铜包钢复合线的铜层厚度与传输频率满足一定关系时 ,复合对称电缆的传输性能优于同规格的纯铜对称电缆     

排管敷设电缆群温度场和载流量数值计算

为充分利用电力电缆线路的传输容量,提高电缆的利用率,准确计算电缆线路的温度场分布,建立了地下排管敷设电缆群的热传导、热对流、热辐射微分方程,给出了2维共轭温度场的求解域和边界条件,利用涡量-流函数和伽略金法给出了自然对流的变分方程,利用迭代和耦合算法对方程进行了有限元分析和计算。给出了给定电缆负荷的温度场分布图,迭代计算了单回路和多回路交联聚乙烯电缆系统的载流量。排管内带绝缘发热管的试验和计算的对比,验证了计算模型的有效性。     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。     

考虑集肤效应和邻近效应的变压器绕组谐波损耗计算及实验研究

基于国内外现有变压器谐波模型发展情况及其适用范围的局限性,以进一步精确量化变压器绕组谐波损耗为目的,建立了绕组谐波损耗模型。该模型综合考虑谐波情况下集肤效应、邻近效应对绕组的影响,基于电磁场原理分析绕组电阻参数畸变特性。进行了各次谐波电流下的绕组电阻测量实验,将实验测量值、传统模型计算值与该模型计算值进行对比,结果证明该模型提高了计算精度,使得变压器绕组损耗计算更加精确。最后基于实验测量值,建立了变压器绕组谐波电阻工程实用模型,对工程计算具有一定的指导价值。     

考虑邻近效应的高速永磁无刷电机交流损耗

为了准确计算高速永磁无刷电机绕组交流损耗,考虑导体的趋肤效应和邻近效应,分析了槽内导体的涡流损耗的影响因素,并采用2D有限元研究SPWM调制引起的电流谐波、槽口几何尺寸、导体直径和位置以及并绕根数对绕组交流损耗的影响.计算结果表明,通过合理选择槽口尺寸、导体直径、并绕根数以及载波比可以有效降低绕组的交流损耗.针对永磁无刷电机绕组交流损耗难以从定子铁心损耗、转子涡流损耗以及机械损耗中准确分离的特点,采用在电机三相绕组中串入测试线圈的实验方法,验证了绕组交流损耗和SPWM载波比、导体半径以及并绕根数的关系,实验和有限元计算结果误差在5%以内.     

沟槽电缆温度场和载流量的数值计算

沟槽敷设方式下电缆附近的温度场同时受到周围空气、周围土壤和地表空气的影响,对其温度场的分析有助于准确确定沟槽电缆的载流量。该温度场中的热传递过程是流固耦合的,固体区域用热传导微分方程描述,沟槽内空气采用动量方程、能量方程和连续性方程与热辐射方程描述,流体和固体间热传递采用迭代法求解。采用三维有限元和涡量-流函数耦合求解上述热扩散方程,求得整个场域的温度场分布图和沟槽内空气层的流动方程,然后利用迭代法计算沟槽内电缆的载流量,直到导体温度为363K。计算结果显示,沟槽内存在较强的空气自然对流散热,沟槽内单根400mm2 YJV22XLPE电力电缆的载流量为825A,比直埋载流量提高了30%,比排管敷设载流量提高了51.9%。研究结果表明利用有限元和涡量-流函数,可以准确计算沟槽敷设电缆群的流场和温度场分布,从而准确计算沟槽敷设电缆的载流量。     

钢芯铝绞线交流电阻简化计算的探讨

导线的交流电阻随电流的频率、平均电流密度和导线的温度而变化,其计算十分复杂。参考了一些文献,对交流电阻的计算作了简化。通过载流量计算的结果表明,大部分的计算数据与通用的载流量参数相比误差较小。     

电缆周期性载流量的有限元计算

针对电力电缆在实际运行中输送能力受环境温度制约的问题,依据IEC-60853给出的均匀土壤中日周期性负荷因数的计算方法和传热学原理,利用有限元方法计算在不同土壤环境下电缆的周期性负荷因数。结果表明,与IEC方法相比较,有限元方法可提高电缆的输送能力。     

地下电缆群稳态温度场和载流量计算新方法

根据地表对流和深层土壤温度不变的原则,将地下电缆群开域温度场等效为闭域温度场,应用有限元分析了给定电缆负荷电流的地下电缆群闭域温度场分布.采用热路法将电缆金属套损耗归算到电缆导体,应用调和平均法对电缆导体外的薄层进行处理,最终将电缆等效为导体和外护两层结构,减少了剖分节点数,提高了计算精度和收敛速度.采用弦截法计算了地下电缆群载流量.试验和计算结果表明,利用有限元计算地下电缆群温度场和载流量满足工程实际需求.     

接近开关标准介绍

对接近开关产品及标准进行了介绍及分析,包括接近开关的分类、特性以及产品选型等。同时,结合国际标准化工作,简单介绍了接近开关国际标准的修订内容。     

接近开关在自动化控制中的应用

接近开关凶其无机械磨损、无火花、无噪声、频率响应快、重复精度高等特点，广泛用于工业自动化控制中。介绍了接近开关的适用范围、应用领域；阐述了接近开关的原理及功能；给出了相应的技术参数及典型线路图。     

埋地电力电缆的优化研究

为了解决以载流量为负荷电流上限运行方式导致电缆（尤其是集群敷设）负荷潜能不能充分发挥的问题,基于通用的行业标准（IEC标准）,在单根电缆长期运行不超过最高温度的条件下,以实现缆群整体负荷最大化为目标,计算电缆群输送电流.通过提高外围电缆的运载电流和适当降低中间电缆的电流值,实现缆群整体缆芯温度趋于相当,降低缆芯平均温度与90℃的温差,从而达到提高电缆群体送电能力的目标.优化计算方法可使电缆群电流负荷潜能得到发掘,有效提高电缆的经济效益.     

复杂环境中海底电缆温度场及载流量模型研究

载流量是海底电缆运行调度的重要参数,受最高允许工作温度所制约,建立考虑复杂海洋环境中洋流影响的海底电缆温度场及载流量模型具有重要意义.针对传统解析法计算复杂、仅适用于特定敷设环境等问题,根据电-热-流多场耦合理论,基于有限元分析技术分别建立了埋设和铺设两种敷设方式下的高压三芯交联聚乙烯(XLPE)海底电缆温度场及载流量...     

220 kV单芯交流电缆蛇形敷设下热机械效应有限元分析

为了获取蛇形敷设下220 kV单芯交流电缆发生热机械效应后的受力情况,利用有限元分析方法进行了建模和仿真。根据现场工况和电缆结构特点建立了相邻两个夹具之间的电缆二维模型,利用热机械耦合法分析了电缆在额定载流量下的温度分布和应力分布,并从数值上分析了不同位置处的应力情况。结果表明,电缆中间自由段部分的应力明显小于两端,铜导体和铝护套在端部的应力超过了它们的屈服强度,容易发生危险。此研究可为实际敷设和日常巡检提供理论和数据参考。     

定子鼠笼式智能多相电机绕组交流损耗研究

针对定子鼠笼式智能多相电机定子绕组受到高频电流引起涡流效应、趋肤效应和邻近效应的问题,重点分析了不同因素对交流损耗的影响。采用有限元软件,建立定子鼠笼式电机模型,分析了绕组上的趋肤效应与邻近效应,探究定子槽型尺寸、导条槽内位置以及导条截面积对于绕组交流损耗的影响规律,对比研究不同极对数、不同材料下的交流损耗情况。研究结果表明：改变定子槽型尺寸、导条截面积以及绕组材料等可以明显降低定子绕组的交流损耗。     

Cooling characteristics of a large-current capacity AC superconducting cable

Diameter of the superconducting ac composite strand is small, typically 0.1 mm, because the strand must be twisted in a very short pitch to reduce coupling losses. Therefore, current capacity of the single strand is small and in the range of ～10 A. In large-scale electric power apparatus, the conductors must be able to carry large currents and hundreds of these composite strands should be bundled. The composite strand is highly unstable and susceptible to a very small disturbance due to a frictional wire motion because the main matrix of the wire is highly resistive CuNi. For stable operation of an ac superconducting winding, every strand in the bundle cable should be fixed firmly. An effective technique to fix strands is to impregnate the winding by epoxy. In this case, the ac losses in the winding are to be cooled by heat conduction through the epoxy. Therefore, it is important to estimate the temperature rise of the winding to discuss the fact that the epoxy impregnation technique is applicable to the ac superconducting electric power apparatus. In this paper, the mechanism of thermal conduction of the epoxy-impregnated winding at the 4.2 K region is discussed based on experimental data and the temperature rise of a large-scale cable bundles by 7 × 7 × 7 strands calculated considering thermal resistivity at the interface between the epoxy and the strand. The calculated value agrees well with the measured value.