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密集型母线槽的热性能分析

发布时间: 2023-03-31  点击次数: 212次

需要看到的是,我国能源发展道路与欧美等世界发达国家并不相同。欧美等世界发达国家清洁低碳转型发展的重点是调整能源电力供应结构,主要通过提升可再生能源占比,实现能源电力清洁化。而我国能源电力发展须两手兼顾,在满足未来中低速能源消费需求增长的同时,同步推动实现能源电力结构转型。

焕发新气象,激发新动能。伴随经济迈向高质量发展阶段,近年来,我国已逐步形成了以国内大循环为主体、国内国际双循环"相互促进的新发展格局,新型基础设施建设也为经济发展提供了新的动力。业内专家指出,现阶段,我国经济长期向好的基本面没有改变;到20252035年,我国全社会用电量将分别达到9.4~9.8万亿、11.4~12.4万亿千瓦时,中长期电力需求仍将保持较快增长。

与此同时,我国现有能源结构已为后续优化非化石能源发展打下了良好基础。统计数据显示,2019年,我国风电、太阳能发电装机均已提前完成十三五"规划发展目标,并拉动新能源装机占比超过20%,推动我国非化石能源占比达到15.3%,提前一年实现了“2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%"的发展目标。

下一阶段,水核风光"仍将是我国能源发展重点。罗安院士就明确指出,伴随技术成熟度不断提升和发电成本持续下降,未来,我国新能源装机占比将达到30%甚至50%"

为进一步推进我国能源电力发展,保障电力安全可靠供应,国网能源研究院院长张运洲指出,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,我国必须统筹兼顾保增长"调结构"双重要求。

 

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密集型母线槽的热性能分析

密集型母线槽是低压供电系统中负责传输电能、分配电能的一种设备,主要用于1000 V及以下的配电系统。近年来被广泛用于室内变电站、高层建筑和工厂厂房,以代替传统的电缆进行配电。其密集型母线槽的主要结构特点是将母线用绝缘材料包覆形成绝缘层,密集排列紧贴槽体的侧板。

  密集型母线槽的温升及受热后产生的膨胀变形对其工作性能和可靠性影响较大,因为当母线槽白身温度上升到限制值时,就会加速绝缘老化,甚至破坏绝缘,还有可能产生热膨胀变形,直接影响密集型母线槽的使用寿命和相关设备的可靠。国家标准GB 7251母线槽(母线干线系统)》规定,密集型母线槽母排本体及母线槽连接处的温升不超过60 ℃。

  而密集型母线槽由于中间没有空气的流动,因此对其温升、散热及热膨胀的探讨尤为重要。本文以ANSYS软件为工具,利用问接祸合的方法,计算密集型母线槽的工频磁场、涡流场,得出焦耳热;然后将焦耳热作为热源,施加到温度场中,从母线槽内部传导散热的角度出发,分析计算母线槽的温升问题,得到了导体及外壳的温度分布;相应地将温度作为应力分析的载荷,密集型母线槽的应力场,得出其由于热膨胀引起的变形情况。

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面对快速增长的电力需求,如何才能切实保障电网安全运行,成为了我国能源加快推进转型升级前必须要解决的问题。如韩英铎院士曾强调的东部负荷中心特别是多直流落点地区的电压、频率稳定问题",以及杜祥琬院士呼吁的积极储备新技术以应对较高比例、较大规模分布式电源发展",都为我国制定电网发展规划提供了有益参考。

发展与安全,一个都不能少。国家电网有限公司提出,应构建多元化电力供应体系,更加清洁、低碳地满足中长期电力需求,同时要注重协调供应结构和供应方式,保障能源电力供应安全。

构建多元绿色低碳电源供应结构,为增强我国电力供应保障能力夯实基础。应科学有序安排新增电源装机规模、结构和布局,在负荷中心地区宜就地就近布局一定规模、有支撑作用的清洁高效煤电,在电价承受能力较高的地区有序发展天然气发电,积极推进西南地区常规水电开发,安全高效推进沿海核电建设,并以集中与分布式并举的开发方式,大力发展风光等新能源,因地制宜发展生物质能发电。合理的电源结构,为保障电力系统高效安全稳定运行奠定了重要基础。

不同电力供应方式统筹协调,远距离输电与就地平衡互为补充。西部、北部地区着力提升新能源就近消纳利用规模,不断优化跨区通道送端配套电源结构,持续提高输电通道利用率水平和清洁能源电量比重;东、中部地区加强受端交流网架以支撑直流能力提升,保证区外清洁能源电力与新建本地电源共同满足新增电力需求,保障安全运行。

持续推动以虚拟电厂技术从试验示范到推广实践为龙头,高效聚合用户侧的电动汽车、热泵、蓄热式电锅炉甚至石化、冶金等领域二次能源利用、氢储能技术等多类型资源。"正如干勇院士所说,要因地制宜选择新能源开发模式,系统评估新能源并网对系统整体成本影响,集中式和分布式发展相协调,微电网、大电网相补充,进而提高能源效率水平,有效提升电力供应可靠性。


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