干式全绝缘母线

产品特点：1．绝缘介质为环氧树脂浸渍纸固体绝缘。2．母线导体采用铜管（铝管）或铜棒（铝棒）。导体与绝缘层间设有缓冲带。3．绝缘母线载流量大、集肤效应低、功率损耗小。允许应力是矩形母线的4倍,机械强度高。     

分相封闭母线设计计算

一、母线结构 1.母线导体材料及其形状铜和铝都可以用来做封闭母线导体的材料,由于铝有较低的导电率(大约为铜的60％),所以在相同电阻情况下,铝母线比铜母线有较大的尺寸,因而具有较大的断面系数和较低的集肤效应系数。在相同载流量条件下,使用铝母线重量比铜母线轻三分之一,这样就节省了工厂和现场搬运量,加上铝的价格较铜便宜,所以广泛采用铝母线。一般铝母线用99.5％纯铝(其中含有使导电率下降的杂质钛、铬、钒、锰等总量不应超过0.03％)制成。各国采用的封闭母线有正方形、八角形、双半圆形和圆形,如图4—1所示。其优缺点:     

新型节能铜包铝管母线的温升分析与实验

铜包铝管母线是铝管外包覆薄铜管的新型节能输电母线,两种导体共同分担承载的电流,同时内部较厚的铝管起到机械支撑的作用。在相同频率和幅值的交流电流情况下,铜管的集肤效应深度大于铝管。这种复合结构能有效增加母线交流载流能力,减小母线重量和阻抗以及过流面积,降低母线损耗和温升,提高能效。本文采用数值计算和有限元仿真方法,得到了铜包铝管母线的温升和分布情况,并进行了实验,计算结果与实验数据相符。最后通过对比常规铜排母线和铜包铝管母线的实验结果,显示出铜包铝管母线在节材和节能方面的优异效果。     

绝缘管型母线的性能优势及存在问题分析

<正>0引言随着国民经济的发展,企业和居民的用电量有了大幅的上升,110、220 kV电压等级变电站不断建成,主变容量不断增大,致使主变低压侧母线的额定电流也不断增加。工程中变电站通常采用矩形排母线连接主变低压侧出线端与配电设备,大电流回路则采用多片矩形排母线来实现。然而矩形排母线随着导体片数的增加,集肤效应系数加大,单位截面的有效载流量下降,附加损耗增大,散热条件变差。大电流回路在导体周围产生强大的交变磁     

低压开关柜母线选型分析

母线选型是低压开关柜设计过程中的重要内容,是否合理将直接关系供配电系统运行的安全、可靠性,在设计过程中要引起足够重视。以户内低压开关柜母线选型为例,从导体集肤效应、载流量、热稳定性及动稳定性方面对低压母线设计选型进行阐述,进一步明确了设计时的重点注意事项。     

导体单丝表面处理对高压电缆载流量的影响研究

导体的集肤效应会影响导体的交流电阻,最终影响交流电缆的载流量,基于此,大截面导体通常采用分割导体的结构来降低交流电阻从而提高电缆的载流量。在此基础上对导体单丝表面进行绝缘处理也是降低导体交流电阻的手段之一,但IEC 60287标准中并未给出此类导体电缆的载流量计算方法。分别对220 kV电压等级导体单丝表面未处理的分割导体电缆和导体单丝表面绝缘处理过的分割导体电缆进行了空气中载流量测试,并参照IEC 60287考虑皱纹铝护套两侧空气间隙的影响,建立了220 kV电缆载流量计算方法。研究结果表明,载流量计算结果与试验结果偏差为0.74%,结果较为吻合。基于该方法对导体单丝表面处理后的分割导体的集肤效应系数进行了计算,文中所用导体单丝表面处理后分割导体的集肤效应计算所用因数ks为0.3。     

高载流量20kV复合绝缘管母线的研制

针对普通矩形母线在使用中载流量不高和安全系数低的一些缺点,通过详细的计算分析,用铜管、三元乙丙橡胶(EPDM)和三层共挤的生产工艺开发了一种高载流量复合绝缘管型母线。本文通过计算复合绝缘管母线的绝缘强度、趋肤效应、载流量和机械强度,以及通过和矩形母线的比较,详细介绍了此母线的技术特点、设计原则,并比较了三层共挤和缠绕式绝缘的优缺点。最后通过与其他母线的对比试验,验证了此复合绝缘铜管母线的高载流量和优良的电气性能。     

矩形母线集肤效应系数与阻抗的计算

本文给出了计算矩形母线集肤效应系数和电阻，感抗的几个简化公式，这些公式是简单的，而且具有较高的准确度。     

矩形母线的集肤效应系数与电阻和感抗的计算

本文给出了计算矩形母线的集肤效应系数和电阻，感抗的几个简化公式，这些公式仅以母线的截面积为计算参数，无须查表，准确度较高，便于工程计算中使用。     

铜包铝母线的载流性能研究

试验研究了不同铜层体积比的铜包铝母线的稳态载流量。研究结果表明,当铜层体积比由零增大至20%左右时,铜包铝母线的稳态载流量显著增大;铜层体积比继续增大时,铜包铝母线的稳态载流量缓慢增大。铜包铝母线的稳态载流量随母线宽度和厚度的增加而增大,其变化为线性的。宽厚比大的铜包铝母线因其具有较大的散热表面而表现出更大的载流能力。     

交流二次回路中性线阻抗对母线差动保护的影响及防范措施

为了提高母线差动保护的正确动作率,通过对现场一起母线差动保护误动事故的原因进行研究,从理论上分析了交流二次回路中性线阻抗的存在对母线差动保护的动作行为可能造成的影响。研究结果表明,当母线上所连支路发生故障时,若线路空载或轻载,故障相的短路电流及非周期分量均达到一定水平时,由于交流二次回路中性线阻抗的存在,会造成非故障相的电流互感器反向饱和,从而可在非故障相中产生异常电流,造成母线差动保护误动作。EMTP仿真结果证明了上述分析结论的正确性和合理性。对此进一步提出了相应的防范措施和建议,以避免现场类似事故的发生。     

放电间隙异常对准稳态情况下500 kV母差保护的影响分析

分析了一起因电流互感器二次接线盒内放电间隙金属片短接引起的保护电流回路缺陷。基于保护电流回路图,搭建等效电路模型。同时对在准稳态情况下因放电间隙金属片短接所引起的流入500 kV母差保护电流分流情况进行基础理论分析。在此基础上结合简化等效电路模型搭建Pspice电路仿真模型,进一步阐释此异常对500 kV母差保护装置采样电流的影响。最后结合500 kV母差保护逻辑,在准稳态情况下分析放电间隙异常对500 kV母差保护功能的影响。     

热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响

Rogowski线圈主要用在测量交流电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面.它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等优点.当周围温度变化,热膨胀会改变线圈的截面面积.为了分析热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响,引入了一个描述单位温度变化线圈感应电压的比率误差的参数,得出了计算热膨胀引起的电压比率误差的数学模型,分析了矩形截面线圈和圆形截面线圈以便于比较热膨胀对不同截面形状线圈测量准确度的影响.试验数据表明,电压的比率误差随温度的变化趋势与理论分析一致;由线圈的缠绕线和骨架引起的误差总和包括在测量误差之内.这对于设计高准确度的Rogowski线圈是非常有用的.     

±1 100 kV换流站交流滤波器场的工频电场仿真

随着公众对电磁环境的关注越来越高,在工程设计阶段需要对换流站内的电磁环境水平进行准确预测和评估。依据±1 100 kV古泉换流站交流侧区域的设计方案,建立了1 000 kV交流侧区域的三维仿真模型,利用有限元仿真软件分析了不同情况下交流滤波器场周围巡视通道上的工频电场分布情况以及进线管母高度和相间距对其影响。计算表明,交流滤波器场内电容器组对交流滤波器场周围巡视通道上的工频电场贡献相对较小,而巡视通道上方管母对其贡献相对较大,可以对电容器组进行简化建模。巡视通道上的工频电场随管母高度的增加而降低,随相间距的减小而减小。当管母的设计高度为16.5 m且相间距为14.2 m时,1 000 kV 交流区域内巡视通道上的工频电场水平幅值最大为11.8 kV/m,满足标准GB 50697—2011中对工频电场的限值要求。为验证计算方法的准确性,采用相同方法对同里换流站500 kV交流侧区域的工频电场进行了仿真,仿真值与测量值的一致性证明了计算方法的准确性和有效性。     

高压大功率芯片封装的散热研究与仿真分析

以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例，首先基于热分析软件Flo THERM建立三维封装模型，并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次，针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封装体的温度随粘结层厚度、功率以及基板厚度的变化，得到一个散热较优的封装方案。仿真验证结果表明，基板材料和封装外壳的热导率越高，其散热效果越好，随着粘结层厚度以及芯片功率的增加，芯片的温度逐渐升高，随着基板厚度的增加，芯片温度降低，当基板材料为铜、封装外壳为BeO，粘结层为AuSn20时，散热效果最佳。     

基于虚拟电流波形特征的母线保护原理

采样值差动保护直接对离散采样值进行差动判别,计算量小且动作迅速,但易受干扰影响,其可靠性需要深入研究。针对此现状,在研究采样值差动的基础上,提出了一种基于虚拟电流波形特征的母线保护原理。通过合并同时刻方向相同的各支路故障分量电流采样值,将多支路电流等效合成为2个虚拟电流,根据虚拟电流在母线不同运行状态下的波形特征差异,引入相关技术对其进行定量分析,利用多点相关度的大小和分布情况来区分母线区内外故障。理论分析和动模实验表明,该判据能快速可靠地切除母线故障,不受故障类型和区内故障流出电流的影响,并具有一定的电流互感器(TA)饱和识别能力。     

Rogo wski线圈热膨胀效应产生测量误差的计算

热膨胀使Rogowski线圈尺寸变化进而改变线圈互感是电子电流互感器出现测量误差的原因之一。为定量分析计算热膨胀对Rogowski线圈的影响,采用理论分析与推导的方法得出常见类型Rogowski线圈骨架热系数和绕组热系数的计算公式。计算表明,圆形、矩形和跑道型截面Rogowski线圈骨架的热系数等同其材料热膨胀系数;线圈绕组的热系数近似2倍于其材料热膨胀系数。这种基于线圈热系数概念建立的热膨胀误差计算模型可用于设计高精度Rogowski线圈。     

先进太阳能热动力发电系统热管吸热器空穴热性能分析

通过对先进太阳能热动力发电系统单元热管吸热器进行研究,建立了相应的数学模型,给出了数值解法,运用计算流体力学软件对其进行了数值计算,得出单元管上蓄热容器的温度场,对其空穴热性能进行了分析,并将计算结果同国外相关实验结果进行了比较。计算结果表明,日照期内,靠近容器两侧壁的PCM（phase change material）首先熔化,并逐渐沿轴向向内推进,由于空穴热阻远大于容器侧壁热阻,因此容器侧壁在整个PCM容器的换热过程中发挥了重要作用;阴影期内,容器中的温度分布都是从中心到外部降低,空穴的存在使得容器的蓄热能力降低,有空穴时容器各处的温度较低。空穴的存在影响着PCM相变的进程,PCM区温度梯度有空穴较无空穴时显著得多,可能导致该处热应力过大,从而降低其使用寿命。     

基于采样值相关度比较的母线保护方案

对母线各支路电流采样值在每个采样点进行数据处理,将处理结果作为计算相关度的依据,利用其在母线区内外故障及电流互感器饱和时的波形相关度特点,构造出具有自适应制动特性的母线保护判据。该判据基于瞬时采样值并综合多个采样值的信息来区分母线区内外故障,计算数据窗长较短,对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力。大量的动模实验表明:该判据能够快速、可靠地判别母线区内外故障,并具有一定的抗电流互感器饱和能力,在母线区内故障有汲出电流的情况下,保护灵敏度不受影响,定值整定借鉴传统比率差动的整定思想,简单易行,配合形态滤波等快速前置滤波单元,可构成一种较理想的母线主保护方案。     

传输线中趋肤效应的介绍及仿真

受趋肤效应的影响,在导线中分别流经高频电流和直流电流时,在导线横街面上的电流密度分布情况截然不同。详细介绍了趋肤效应的理论基础、考虑趋肤深度时导线电阻的计算公式,并利用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件分别对圆形导线和矩形导线2种导线在不同频率情况下的趋肤效应进行了建模仿真,得出了导线的趋肤效应现象图。并通过对比不同频率时导线横截面的电流密度分布情况,验证了随着频率的升高,趋肤深度将越小,导线的电阻损耗越大。