封閉母線接頭內(nèi)部熱源反演及溫度場研究.pdf

1、母線系統(tǒng)是供電系統(tǒng)中負責(zé)傳輸電能、分配電能的一種電力傳輸設(shè)備。近年來，母線系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電纜被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)變電站、高層建筑和工廠廠房進行配電。由于自身的結(jié)構(gòu)特點，封閉母線的發(fā)熱溫升和散熱問題是影響其工作穩(wěn)定性的重要因素，這種情況在封閉母線接頭處尤為明顯。獲得封閉母線接頭內(nèi)部熱源分布是利用數(shù)值仿真方法掌握封閉母線接頭內(nèi)部溫度分布的基本前提，同時也是對低壓配電線路狀態(tài)分析與監(jiān)測的必要內(nèi)容。封閉母線接頭內(nèi)部熱源難以直接測量，根據(jù)封閉母線接頭

2、外殼表面溫度的可測量性，采用傳熱學(xué)反問題的方法確定封閉母線接頭內(nèi)部熱源分布，是一種比較可靠有效的技術(shù)方案。
　　針對封閉式母線接頭內(nèi)部熱源反演的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及尚且存在的問題，本文采用共軛梯度法（CGM）研究了封閉母線接頭內(nèi)部熱源的反演問題，主要工作包括：
　　1)建立了封閉式母線接頭傳熱過程的數(shù)學(xué)模型，運用有限容積法對微分方程進行了離散，采用三對角矩陣法對離散后的代數(shù)方程組進行迭代求解，并用實驗結(jié)果對其正確性和適用性作了驗

3、證；通過進行數(shù)值模擬試驗，分析了不同導(dǎo)體、介質(zhì)及外殼的材料下封閉式母線接頭的溫度場，為母線接頭設(shè)計時的熱分析及生產(chǎn)制造時材料選擇提供了有益參考。
　　2)概述了傳熱學(xué)反問題的分類、主要特點及共軛梯度法的基本思想；結(jié)合第二章的封閉母線接頭傳熱過程（正問題），以封閉母線接頭內(nèi)部熱源分布作為待反演參數(shù)，采用共軛梯度法（CGM）建立了封閉母線接頭的反演模型；
　　3)對封閉母線接頭內(nèi)部熱源的反演進行了仿真試驗，并且討論了待反演參數(shù)初

4、始猜測值、測點數(shù)目、測點位置以及測量誤差對反演精度以及封閉母線接頭內(nèi)部溫度場分布的影響。
　　仿真試驗結(jié)果表明，適當增加測點的數(shù)目可提高反演精度，一般采用兩個測點即可獲得滿足工程要求的反演精度及封閉母線接頭溫度分布；雖然封閉母線接頭內(nèi)部熱源的反演結(jié)果對初始猜測值有一定的依賴性，但對于不同的初始猜測值，本文建立的反演模型仍然能夠獲得比較令人滿意的反演結(jié)果；在一定的表面壁溫測量誤差范圍內(nèi)，共軛梯度反演方法能夠得到滿足工程需要的反演結(jié)果